高分辨率图像揭示北极星表面的巨大斑点。
乔治亚州立大学高角分辨率天文学中心（CHARA阵列）的研究人员发现了关于北极星大小和外观的新特征，北极星通常被称为北极星。这项令人兴奋的研究刊登在《天体物理学杂志》上。
北极星指向地球的北极，是一个至关重要的导航指南，同时也是一颗有趣的星星。北极星是一个三重星系统中最亮的星星，并被归类为脉动变星。它的亮度随着直径的扩张和收缩在四天的节奏中变化。
北极星被归类为造父变星。天文学家称这些星星为“标准烛光”，因为它们的内在亮度与其脉动周期相关：亮星的脉动频率低于暗星。从地球上观察星星的可见性受到其内在亮度和距离的影响。考虑到我们可以通过造父星的脉动周期确定其真实亮度，天文学家利用这些星星来计算它们所属星系的距离，这也有助于估算宇宙的膨胀速度。
由哈佛大学天体物理中心的南希·埃文斯领导，一组天文学家利用位于加利福尼亚州威尔逊山的六个望远镜构成的CHARA光学干涉阵列研究了北极星。其目的是跟踪一颗每30年围绕北极星运行的微弱伴星的轨道。
“两个星星之间的小距离和显著的亮度对比使得在最接近时区分双星系统极为困难，”埃文斯解释道。
CHARA阵列合并了分布在历史悠久的威尔逊山天文台峰顶的六个望远镜的光。通过合并光线，CHARA阵列的功能类似于一个330米的望远镜，允许在北极星附近探测到微弱的伴星。这些观测是通过MIRC-X相机捕获的，该相机由密歇根大学和英国埃克塞特大学的天文学家开发，能够清晰显示星星表面的细节。
研究小组成功监测了附近伴星的轨道，并注意到北极星脉动大小的变化。他们的发现表明，北极星的质量是太阳的五倍，直径是太阳的46倍。
最意外的发现是通过近距离图像看到的北极星表面的新面貌。CHARA的观测提供了对造父变星表面样貌的首次观察。
CHARA阵列于2021年4月创建的北极星伪彩色图像揭示了其表面上巨大的明亮和黑暗斑点。在天空中，北极星的大小约为满月的60万分之一。
“CHARA图像显示了北极星上显著变化的明亮和黑暗表面斑点，”CHARA阵列的负责人盖尔·谢弗表示。这些斑点的存在和星星的旋转可能与观测到的速度的120天变动有关。
“我们计划在未来继续成像北极星，”密歇根大学的天文学教授约翰·莫尼耶表示。“我们的目标是更好地理解产生北极星表面斑点的过程。”
新的北极星观测结果被捕获并作为CHARA阵列开放获取程序的一部分提供，这使全球的天文学家能够通过国家光学-红外天文学研究实验室（NOIRLab）申请观测时间。
CHARA阵列位于加利福尼亚州圣加布里埃尔山的威尔逊山天文台，由三个臂排列的六个望远镜组成。每个望远镜的光通过真空管道传送到中央光束合成实验室，在那里所有光束汇聚到MIRC-X相机。
CHARA阵列的开放获取程序得到了国家科学基金会（资助号AST-2034336）的支持，并得到了乔治亚州立大学艺术与科学学院和研究与经济发展副校长办公室的机构支持。
