Sao Bắc cực
Sao Bắc cực là tên gọi cho ngôi sao nằm gần
thiên cực trên
thiên cầu bắc, phù hợp nhất cho nghề
hàng hải ở bắc bán cầu. Ngôi sao phù hợp nhất hiện nay là sao
Polaris trong
chòm sao Tiểu Hùng[1] .
Sao Bắc cực trong lịch sử đã được các nhà thám hiểm, hàng hải, người đi rừng sử dụng để xác định
vĩ độ của họ trên
Trái Đất. Từ một điểm bất kỳ trên bán cầu bắc, giá trị của góc từ đường
chân trời tới sao Bắc cực (
cao độ của nó) là bằng vĩ độ của người quan sát trên Trái Đất. Ví dụ, người quan sát nhìn thấy sao Bắc cực nằm cách chân trời 30°, thì người quan sát đang có mặt tại
vĩ tuyến 30°.
Polaris có
độ sáng biểu kiến là 1,97
m. Khoảng
3000 TCN, sao
Thuban trong chòm sao
Thiên Long nằm gần thiên cực bắc nên được coi là sao Bắc cực. Với cấp sao biểu kiến 3,67
m, sao Bắc cực khi đó mờ hơn sao Bắc cực ngày nay khoảng năm lần. Ngôi sao sáng
Vega trong chòm sao
Thiên Cầm sẽ trở thành sao Bắc cực vào khoảng năm 14.000.
So sánh với các ngôi sao sáng nhất: sao
Thiên Lang (
tiếng Anh:
Sirius) −1,46
m,
Mặt Trời −26,8
m.
Hiện tại, không có
Sao Nam cực có lợi ích giống như Polaris; ngôi sao mờ
σ Octantis nằm gần thiên cực nam nhất. Tuy nhiên, chòm sao
Nam Thập Tự hay còn gọi là sao Nam Tào, chỉ thẳng tới nam cực của thiên cầu.
Không nên nhầm sao Bắc cực với sao Bắc đẩu.
Đặc điểm
Sao Polaris rất gần thiên cực, nên nó hầu như không chuyển động biểu kiến trên bầu trời đêm. Ngược lại các thiên thể khác trong các chòm sao cận thiên cực bắc như thể xoay quanh sao Polaris. Vì thế sao Polaris là ngôi sao định hướng cho người đi biển, đi rừng vào ban đêm. Từ thời
cổ đại sao Polaris đã có mặt trong các bảng chỉ dẫn cổ xưa của người
Assyria.
Polaris nằm cách thiên cực khoảng 1°, vì thế nó thực ra quay quanh thiên cực bắc trên một
đường tròn nhỏ với
đường kính khoảng 2° trên thiên cầu.
Mặc dù
Shakespeare đã viết rằng
I am as constant as the northern star (Tôi bất biến giống như sao Bắc cực), nhưng Polaris sẽ không phải mãi mãi là sao Bắc cực. Do hiện tượng
tuế sai, cách đây vài nghìn năm các sao
Thuban hay
Vega (hay
sao Chức Nữ đã là sao Bắc cực. Vào khoảng năm 2100, Polaris sẽ đến gần thiên cực khoảng 0,5°.
Định vị Polaris
Sao Polaris có thể tìm thấy trên hướng nối từ sao
Merak (β UMa) tới sao
Dubhe (α UMa) trong chòm sao
Đại Hùng), là hai ngôi sao ở phần cuối của cái gàu (tưởng tượng) của chòm sao này. Polaris cũng có thể tìm thấy trên hướng trung tâm của chòm sao
Tiên Hậu, có hình ảnh chữ W méo.
Tiếng tăm của Polaris hay sao Bắc cực đã làm nhiều người hiểu nhầm nó là ngôi sao sáng nhất trên bầu trời. Polaris là một ngôi
sao biến đổi Cephea, có
cấp sao biểu kiến khoảng 2,01
m, đứng khoảng thứ 51 trên bầu trời. Ngôi sao sáng nhất trên bầu trời Bắc Bán cầu (trừ
Mặt Trời) là sao
Thiên Lang,
Sirius. Xem thêm
Danh sách các sao sáng nhất.
Polaris cách Trái Đất khoảng 431
năm ánh sáng (132 pasec), lấy theo số đo của
vệ tinh Hipparcos. Nó là một
sao siêu khổng lồ F7 (Ib) hoặc là
sao khổng lồ sáng (II), với hai sao đồng hành nhỏ hơn: sao đồng hành xa F3 V - thuộc
chuỗi chính cách xa khoảng 2000
AU và sao đồng hành gần hơn trên quỹ đạo với bán trục chính khoảng 5 AU. Các sao chuỗi chính là thuộc về
quần thể II (
biến thiên cepheid), tức là các xung do hoạt động của nó làm cho độ sáng của nó biến đổi theo chu kỳ một cách đều đặn. Vào khoảng năm 1900, Polaris có độ sáng nằm trong khoảng từ 8% sáng hơn đến 8% tối hơn so với độ sáng trung bình của nó (±0,15 độ sáng biểu kiến) với chu kỳ 3,97 ngày. Vào năm
2005, các biến số này sẽ là khoảng ±2%. Nó cũng sáng hơn 15% (tính trung bình) so với thời điểm năm
1900; chu kỳ cũng dài hơn khoảng 8 giây mỗi năm kể từ năm 1900.
Các nghiên cứu gần đây được đăng tải trên tạp chí
Science cho rằng ngày nay Polaris 2,5 lần sáng hơn so với thời kỳ
Ptolemy quan sát nó. Nhà thiên văn học Edward Guinan cho rằng điều này là một tỷ lệ thay đổi đáng kể và nói rằng "Nếu điều đó là sự thật, thì các thay đổi này 100 lần lớn hơn so với những điều mà người ta dự đoán theo các học thuyết hiện nay về sự
tiến hóa sao".
Hiện nay không có sao Nam cực thực sự. Ngôi sao nhìn thấy bằng mắt thường gần nhất với cực nam của bầu trời là ngôi sao mờ
Sigma Octantis, đôi khi còn gọi là
Polaris Australis. Tuy nhiên, chòm sao sáng
Nam Thập Tự chỉ thẳng tới cực nam của bầu trời.
