Sao Bắc Cực (Polaris) hay còn có tên α UMi / α Ursae Minoris / Alpha Ursae Minoris là ngôi sao ngôi sao sáng nhất trong chòm Tiểu Hùng Tinh. Nó rất gần cực bắc thiên cầu (năm 2006 là 42′) và vì vậy nó có tên Sao Bắc Cực, ngôi sao luôn chỉ hướng bắc.

Sao Bắc Cực (Polaris) hay còn có tên α UMi / α Ursae Minoris / Alpha Ursae Minoris là ngôi sao ngôi sao sáng nhất trong chòm Tiểu Hùng Tinh. Nó rất gần cực bắc thiên cầu (năm 2006 là 42′) và vì vậy nó có tên Sao Bắc Cực, ngôi sao luôn chỉ hướng bắc.

Dữ liệu quan sát

Chòm sao Tiểu Hùng Tinh (Ursa Minor)
Xích kinh 02h 31m 48.7s
Xích vĩ +89° 15′ 51″
Độ sáng biểu kiến (V) 1.97

Tính chất

Loại quang phổ F7 Ib-II SB
Danh mục màu U-B 0.38
Danh mục màu B-V 0.60
Loại biến quang Cepheid

Đo sao

Vận tốc xuyên tâm (Rv) -17 km/s
Chuyển động riêng (μ) RA: 44.22 mas/yr Dec.: -11.74 mas/yr
Thị sai (π) 7.56 ± 0.48 mas
Khoảng cách 430 ± 30 ly (132 ± 8 pc)
Độ sáng tuyệt đối (MV) -3.64

Chi tiết

Khối lượng 4.3 +1.1 tính kèm Pol B M☉
Bán kính 30 R☉
Độ sáng 2200 L☉
Nhiệt độ 7200 K
Kim loại 112% Mặt Trời
Tự quay ~17 km/s
Tuổi ? năm

Sao Bắc Cực cách Trái Đất 430 năm ánh sáng. Hiện nay người ta cho rằng α UMi A là ngôi sao khổng lồ sáng (II) loại F7 hoặc siêu sao khổng lồ (Ib). Hai người bạn đồng hành nhỏ hơn là α UMi B là ngôi sao dãy chính F3V quay quanh nó với khoảng cách 2400 AU và α UMi Ab là một ngôi sao lùn trắng rất gần với bán kính quỹ đạo 18,5 AU. Các quan sát gần đây cho thấy Sao Bắc Cực có thể là một phần của một cụm sao mở gồm các ngôi sao loại A và F

Polaris B có thể được nhìn thấy qua các kính thiên văn hiện đại và người đầu tiên phát hiện ra nó là William Herschel vào năm 1780. Năm 1929, qua quang phổ người ta phát hiện ra người bạn lùn đồng hành với Polaris A (nó có rất nhiều tên gọi như α UMi P, α UMi a hay α UMi Ab), những nhà quan sát trước đó đã giả định có ngôi sao này (Moore, J.H và Kholodovsky, E. A.). Tháng 1 năm 2006, NASA công bố hình ảnh từ kính thiên văn Hubble, đã trực tiếp cho thấy Sao Bắc Đẩu là một hệ sao ba. Ngôi sao lùn gần hơn có quỹ đạo chỉ cách Polaris A 18,5 (2,8 tỷ km; bằng khoảng cách từ Mặt Trời đến Sao Hải Vương), đây là lý do ánh sáng của nó bị át bởi người bạn sáng hơn nhiều.

Polaris cách trục quay 0.7°

Sao Bắc Cực là sao biến quang Cepheid Thành phần I (Population I) mặc dù trước đây người ta nghĩ nó thuộc Thành phần II do vĩ độ thiên hà (galactic latitude) cao của nó. Vì những ngôi sao Cepheid là những ngọn nến chuẩn để tính toán khoảng cách nên Polaris được nghiên cứu rất kỹ. Những năm 1900, ngôi sao thay đổi độ sáng ±8% (tổng độ sáng biểu kiến là 0,15) với chu kỳ 3,97 n gày; tuy nhiên, cường độ của ngôi sao này lại giảm nhanh vào giữa thế kỷ 20. Ngôi sao đạt mức thấp nhất 1% vào giữa thập kỷ 90 và giữ nguyên cường độ như vậy. vẫn với chu kỳ như trước, ngôi sao sáng lên trung bình 15% và chu kỳ này mỗi năm lai dài ra 8 giây.

Các nghiên cứu mới đây được đăng trong tờ Science cho rằng Polaris sáng hơn gấp 2,5 lần so với ngày Ptolemy quan sát nó. Nhà thiên văn Edward Guinan cho rằng tốc độ thay đổi này rất đáng chú ý và nói rằng “Nếu điều này là thật thì những thay đổi này lớn hơn gấp 100 lần so với lý thuyết hiện thời về sự tiến hóa sao.”

Sao cực bắc

Tranh vẽ hệ Polaris

Vì α UMi nằm gần như thẳng hàng với trục quay của Trái Đất “trên” Bắc Cực — cực bắc thiên cầu — nên Sao Bắc Cực gần như không di chuyển trên bầu trời và các ngôi sao phương bắc dường như quay quanh nó. Vì vậy, nó là một điểm cố định hoàn hảo cho hàng hải và thiên văn học. Từ thời cổ đại, những người Assyria đã biết dùng ngôi sao này và ghi lại trên những phiến gốm. Hay gần đây hơn, năm 1802, nó xuất hiện trong cuốn sách của Nathaniel Bowditch mang tên The American Practical Navigator (thực hành hàng hải Hoa Kỳ), Sao Bắc Cực được ghi lại với tư cách là một trong số những ngôi sao hàng hải. Hiện nay, Polaris cách trục quay 0.7° và quay quanh cực với một vòng tròn nhỏ có đường kính 1½°. Chỉ hai lần trong ngày thiên văn Sao Bắc cực mới chỉ đúng phương bắc; những ngày còn lại nó chỉ ở mức gần đúng và cần sử dụng bảng kê mới xác định chính xác.

Vì hiện tượng đảo trục nên Polaris sẽ không phải là Sao Bắc Cực mãi mãi. Sau mười ngàn năm, trục Trái Đất sẽ chỉ sang một khu vực khác của bầu trời và vạch ra một hình tròn. Các ngôi sao thuộc hình tròn này thay phiên nhau trở thành Sao Bắc Cực trong quá khứ lẫn tương lai, bao gồm Thuban và Vega.

Trịnh Khắc Duy _ PAC