Severnica – več kot le vodnica popotnikov

Orientacija po nočnem nebu se za prebivalce severne poloble začne z zvezdo Severnico. Najsvetlejša zvezda ozvezdja Mali medved (ali Mali voz) skoraj nepremično ždi nad severnim polom ter služi kot oporna točka tako popotnikom kot astronomom. Je verjetno najslavnejša zvezda na nebu, saj jo poznajo tudi tisti, ki se ne morejo ravno pohvaliti z dobrim znanjem astronomije.

Severnica pa ni zanimiva le kot nebesni kažipot. Spada med posebne zvezde, ki jih astronomi uporabljajo za merjenje razdalj do drugih galaksij. Ste vedeli, da Severnica ni osamljena, temveč ji družbo delata kar dve sestri? Vas preseneti podatek, da zvezda ne bo večno uživala trenutne edinstvene vloge na nebu? Poglejmo si Severnico bolj podrobno.

In nato so bile tri

Zvezde imajo rade družbo. Večina zvezd na nebu niso osamelci, temveč sistem dveh, treh ali celo več zvezd. Ni se treba odpraviti daleč, da najdemo mnogozvezdni sistem, saj je Soncu najbližja zvezda Alfa Kentavra trozvezdje. Pred kratkim so znanstveniki prišli do zanimivega spoznanja, da se bolj masivne zvezde pogosteje nahajajo v mnogozvezdju. Več kot polovica vseh masivnih zvezd se nahaja v sistemih s tremi ali več zvezdami.

Tudi Severnica je del trozvezdja. William Herschel je leta 1779 z lastnoročno izdelanim teleskopom odkril, da ima Severnica temno spremljevalko. Leta 1929 so astronomi preučevali spekter Severnice in ugotovili, da se v njeni bližini nahaja še ena temna zvezda. Gre za tipično konfiguracijo trojnega sistema, kjer zunanja zvezda kroži okoli notranje dvojnice. Zvezdi v dvojnici krožita blizu ena okoli druge, zato je bilo temno spremljevalko zelo dolgo nemogoče videti. Šele z odlično ločljivostjo vesoljskega teleskopa Hubble so astronomi lahko naredili posnetek, na katerem vidimo vse tri komponente sistema.

Podrobno opazovanje vseh treh komponent je zelo pomembno, saj le tako lahko natančno izračunamo orbite in maso zvezd. Masa je predvsem za Severnico ključnega pomena. Severnica je namreč pripadnica prav posebnega tipa utripajočih zvezd, s katerimi si pomagamo pri merjenju razdalj do drugih galaksij. V nadaljevanju z izrazom Severnica mislim na najsvetlejšo zvezdo v trozvezdju.

Utripanje z daljnosežnimi posledicami

Nekatere zvezde sevajo zdaj več drugič manj svetlobe. Kefeide so zvezde, katerih sij se spreminja periodično. Ameriška astronomka Henrietta Swan Leavitt je kefeidam posvetila dobršen del kariere in leta 1912 oznanila izjemen rezultat: kefeide z daljšo periodo utripanja izsevajo več svetlobe. Leavitt je pokazala, da sta perioda in izsev kefeid močno povezana.

Odkritje je imelo daljnosežne posledice in velja za enega izmed najpomembnejših za razvoj moderne astronomije in kozmologije. Kefeide namreč lahko uporabimo za merjenje razdalj do galaksij. Poznati razdaljo do opazovanega nebesnega telesa je ključ do razumevanja njegove narave. Kot vemo, svetlost sevalcev svetlobe—pa naj gre za ulično svetilko, zvezdo ali galaksijo—pada z razdaljo. Dve zvezdi na nebu mogoče izgledata enako svetli, a kaj verjetno je, da izsevata različno količino svetlobe, pri čemer je zvezda z večjim izsevom bolj oddaljena.

Zgodi se, da v oddaljeni galaksiji najdemo kefeido. Ko izmerimo njeno periodo utripanja, uporabimo Leavittino povezavo med periodo in izsevom ter kefeidi pripišemo izsev (glej sliko). Primerjava izseva in svetlosti kefeide vodi do izmerjene razdalje do galaksije. Prek kefeid so znanstveniki prišli do revolucionarnega spoznanja, da so nekateri zamazani objekti na nebu pravzaprav oddaljene galaksije. S pomočjo kefeid je Edwin Hubble izmeril razdalje do številnih galaksij in odkril, da se vesolje širi. Kefeide lahko uporabimo za merjenje razdalj, manjših od sto petdeset milijonov svetlobnih let.

Severnica je nam najbližja kefeida. Njeno oddaljenost lahko načeloma izmerimo s pomočjo paralakse in jo uporabimo za umeritev povezave med periodo in izsevom. Zanimivo je, da je bila dokaj natančna razdalja izmerjena šele v devetdesetih letih s pomočjo opazovanj satelita Hipparcos. Pred kratkim je bila njena razdalja izmerjena bolj natančno s satelitom Gaia. Severnica je oddaljena dobrih 447 svetlobnih let.

Po poti pozabljenega Thubana?

Zdi se skoraj magično. Imamo zvezdo točno nad severnim polom, ki se med dnevnim vrtenjem Zemlje ne premika, medtem ko preostale zvezde okoli nje opisujejo navidezne krožne poti. Tako kot marsikateri pojav v naravi—pomislite na popoln Sončev mrk—je tudi položaj Severnice nič drugega kot naključje.

Poglejmo, kaj se dogaja z Zemljo med vrtenjem okoli lastne osi. Zemljina os vrtenja je nagnjena za 23,5 stopinj glede na ravnino, v kateri kroži okoli Sonca. Če bi bila Zemlja popolna krogla, bi os vrtenja vedno kazala v isto smer na nebu. A Zemlja ni popolna krogla. Zaradi vrtenja je na ekvatorju izbočena in si jo lahko predstavljamo kot posebno verzijo vrtavke. Ste se kdaj igrali z vrtavko? Najprej jo zavrtite tako, da je os vrtenja navpična. Ko se vrtavka vrti, jo malo dregnete. Vrtavka se bo nagnila in se pod določenim kotom vrtela s konstantno hitrostjo okoli navpične smeri. Takemu gibanju pravimo precesija.

Zemlja se obnaša tako kot vrtavka. Njena os vrtenja v 26000 letih opiše krog okoli navpičnice. To seveda pomeni, da os vrtenja ne kaže vedno v isto smer neba, temveč se vsakih 72 let premakne za eno kotno stopinjo. Da se smer osi vrtenja premika po nebu je prvi opazil starogrški astronom in matematik Hiparh (približno 190–120 let pred n. št.). Kakšnih 3000 let pred našim štetjem je bila “severnica” zvezda Tuban v ozvezdju Zmaja. Egipčani so nebesna telesa povezovali z božanstvi, zato ni čudno, da je Keopsova piramida poravnana glede na Tuban.

Velja omeniti, da Severnica ne leži točno na polu, temveč je od te točke odmaknjena za 0,7 kotne stopinje. Pol se bo Severnici nekaj časa še približeval. Najbližje ji bo leta 2100, nato pa se bo počasi začel oddaljevati.

Čez tisočletja bo Severnica le še ena izmed tisoče zvezd na nočnem nebu. Morda bo izginila iz kolektivne zavesti naših zanamcev, tako kot se je to zgodilo s Tubanom. A vseeno gre za izredno zanimivo zvezdo, ki je igrala pomembno vlogo v tisočletjih človeške zgodovine. Ko jo boste naslednjič poiskali na nebu, se poskusiti spomniti na to.

-