如果用天文望遠鏡觀測北極星會看到什麽?

北極星是夜空中肉眼可見的恆星之一,其視星等約為2等。那麽,如何找到夜空中的北極星呢?如果用天文望遠鏡觀測北極星會是怎樣的呢?

北極星是離北天極最近的明亮恆星,地球自轉軸幾乎指向這顆恆星。因此,在地球的自轉過程中,北極星在夜空中的位置幾乎不會發生變化,不會像其他恆星那樣隨著地球自轉而東升西落。

北極星所在的方位就是地理正北的方向,朝著正北方向看去,可以看到一顆比較亮的星星,那就是北極星。如果認識北極星,就能通過它在夜晚識別出方向。

還有一種尋找北極星的方向比較容易,只需借助夜空中非常顯眼的七顆恆星——北斗七星。位於大熊座的北斗七星在夜空中很容易找到,因為它們的亮度較高,並且形狀很容易辨識出來。找到北斗七星之後,只要沿著杓子開口方向的兩顆恆星延長線望去,可以找到一顆比較明亮的恆星,那就是北極星。

如果天文望遠鏡來觀測北極星,也不會看到北極星的什麽細節,儘管北極星本身要比太陽大得多,質量超過太陽5倍,半徑超過太陽35倍。這是因為北極星離我們太過於遙遠,距離可達430光年,相當於4300兆公里。如果想要通過天文望遠鏡看到太陽大小的北極星,需要的天文望遠鏡口徑將近2公里,具體計算公式如下:

天文望遠鏡口徑=1.22×波長×距離/太陽直徑

而哈勃太空望遠鏡的口徑只有大約2.4米,不遠未來將要建成的最大光學望遠鏡(歐洲極大望遠鏡)的口徑也只有大約40米。通過人類現有的天文望遠鏡,所看到的北極星仍然只是亮點。

不過,通過天文望遠鏡,可以看到北極星的伴星。北極星其實是一個擁有三顆恆星的三合星系統,伴星北極星B距離主星北極星Aa大約2400天文部門,它們之間的角距足夠大,所以北極星B很容易通過普通的天文望遠鏡看到。儘管北極星B不是一顆明亮的恆星,它隻比太陽大了大約40%,光度約為太陽的4倍。

但北極星Ab太過於接近北極星Aa,兩者的距離約為18.5天文部門,差不多是天王星與太陽的距離。北極星Ab會被北極星Aa的亮光所淹沒,所以很難看到北極星Ab。要知道,北極星Aa的光度超過太陽1200倍,而北極星Ab的光度只有太陽的3倍。因為北極星Ab相對較小,僅略大於太陽。直到2006年,哈勃太空望遠鏡才首次直接觀測到北極星Ab。

另外,北極星還是最靠近地球的造父變星,這種恆星是確定距離的重要標準燭光,它們的光度會隨著時間呈現穩定的周期變化。因此,北極星長久以來受到了大量的研究。

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