30.01.2012 13:55
Põhjanael võtab alla
Põhjanaela mass väheneb igal aastal ligikaudu Maa massi
võrra, näitas värske analüüs.
Sajandeid tüürimeestele taevaseks majakaks olnud
Põhjanaela kohta enam kui 160 aasta jooksul kogutud vaatlusandmed näitavad, et
täht kaotab aastas Maa massiga võrreldava koguse gaasi. Mõnede teadlaste
arvates sõltub see järeldus siiski eeldusest, kui kaugele on täht jõudnud oma
miljardeid aastaid kestvas elutsüklis.
Põhjanael asub alati põhjapooluse kohal, sest Maa telje
põhjasiht on suunatud enamvähem tähe suunas, mis võimaldab seda kasutada põhjapoolkeral
kompassina. Põhjanaela valgus muutub perioodiliselt kord tuhmimaks, kord
heledamaks. Bonni ülikooli astrofüüsikud uurisid selle umbes neli päeva kestva
tsükli pikkuse varieerumist.
Nagu kõigil tähtedel, ümbritsevad Põhjanaela tuuma
gaasikihid, kus toimub termotuumareaktsioon. Gravitatsioon tõmbab välimiste
kihtide gaasi sissepoole, mistõttu tekib vahetult tähe pinna alla peaaegu
läbipaistmatu kiht, mis muudab tähe tuhmimaks. Selle kihi all akumuleeruv
valguskiirgus surub seda ülespoole, nagu keemisel tekkiv veeaur kergitab
keedupoti kaant.
Lisaks soojendab kogunenud valgus seda kihti, põhjustades
paisumist ja läbipaistvamaks muutumist. Täht muutub seetõttu suuremaks ja
heledamaks, kuni välimised gaasikihid uuesti sissepoole tõmmatakse ning tsükkel
kordub.
See pulseerimine ei ole siiski konstantne - alates 1844.
aastast kogutud andmete analüüs näitas, et Põhjanaela pulseerimine aeglustub
(tsükli kestvusele lisandub iga aastaga umbes 4,5 sekundit), viidates tähe
struktuuri muutumisele.
Ajakirjas The Astrophysical Journal Letters ilmuva uuringu autorite arvates on Põhjanael vana täht, mille pulseerimine aeglustub
tuumas toimuva heeliumi aatomituumade tuumaühinemise tõttu liiga kiiresti,
minnes vastuollu kehtivate teooriatega tähtede arengust. "Seda lahknevust
saab seletada ainult tähe massi märkimisväärse vähenemisega," selgitas
uuringu autor Hilding Neilson.
Massi vähenemist põhjustav gaasi eraldumine tähe pinnalt
võib toimuda lainetena, mida põhjustab valgusvoogude läbitungimine tähe pinna
all olevast läbipaistmatust kihist. Massi vähenemine omakorda aeglustab tähe
pulseerimist.
Selleks, et selgitada suhteliselt loidu pulseerimist,
peab Maast ligi miljon korda suurema massiga Põhjanaela mass uuringu autorite
andmetel vähenema igal aastal peaaegu Maa massi võrra. Neilson ei usu siiski,
et see viiks tähe kadumiseni, sest tõenäoliselt on massi vähenemine
episoodiline.
Kriitikute arvates ei ole Põhjanaela pulseerimine nii
keeruline ning sisemised ja välimised gaasikihid võivad liikuda
samasuunaliselt, mis tähendab, et täht on alles oma evolutsiooni algstaadiumis
ega põleta veel heeliumi, vaid valmistub punase hiiuna plahvatama, kui vesinik
tuumas otsa saab.
Sel juhul oleks tähe pulseerimise muutus kehtivate
mudelitega kooskõlas ka ilma massi olulise vähenemiseta. Samas oleks selle
teooria paikapidavuse puhul Põhjanaela absoluutne heledus väiksem ning täht
saaks Maalt vaadates nii heledana paista ainult juhul, kui see asub senimõõdetud
425 valgusaastast meile oluliselt lähemal.
Osale Novaatori videovõistluse publikuhääletusel!