Polaris, la più luminosa della costellazione dell’Orsa Minore, a meno di 1° di distanza dal Polo Nord celeste, è nota dai più come stella polare. Da lungo tempo utilizzata per l’orientamento e la navigazione, appare ad occhio nudo come un unico punto luminoso, ma in realtà si tratta di un sistema stellare triplo. Il sistema è composto da una stella primaria, la supergigante gialla Polaris Aa, in orbita con una compagna più piccola, Polaris Ab; la coppia è in un’orbita più ampia con Polaris B.

La supergigante è una stella variabile Cefeide, la cui natura è stata confermata da Ejnar Hertzsprung nel 1911. Per gran parte del ventesimo secolo, i dati indicano che il periodo di pulsazione è aumentato, mentre l’ampiezza della pulsazione è diminuita. Ma recentemente, la situazione è cambiata: il periodo di pulsazione ha iniziato ad accorciarsi, mentre l’ampiezza delle variazioni di velocità ha smesso di aumentare.

Secondo un nuovo studio pubblicato da Guillermo Torres, astronomo dell’Harvard & Smithsonian Center for Astrophysicals (CfA), questi comportamenti potrebbero essere attribuiti a cambiamenti a lungo termine legati alla natura del sistema stellare binario Polaris Aa e Polaris Ab.

Polaris sta cambiando. Perché?

Le cefeidi sono stelle che pulsano, causando variazioni nel loro diametro e luminosità. Queste pulsazioni sono utili per misurare distanze galattiche ed extragalattiche. Per lungo tempo, il periodo di pulsazione di Polaris Aa è aumentato di quattro o cinque secondi ogni anno, ma recentemente questa tendenza si è invertita, accorciando il periodo.

Questo cambiamento ha sorpreso gli astronomi e sottolineato la mancanza di comprensione delle stelle simili a Polaris. Per approfondire, Torres ha analizzato oltre 3600 misurazioni della velocità radiale del sistema risalenti al 1888. Questa tecnica implica l’osservazione degli spettri di una stella, per rilevare lo spostamento verso il rosso e il blu della lunghezza d’onda dovuto al suo movimento.

Includendo quasi 1200 osservazioni effettuate nell’arco di 60 anni dall’Osservatorio Lick, Torres ha confermato che all’inizio degli anni ’90 l’ampiezza della pulsazione era diventata così piccola che sembrava le pulsazioni stessero per fermarsi. Tuttavia, alla fine degli anni ’90 l’ampiezza cominciò ad aumentare di nuovo, fino al 2015 circa. Recenti osservazioni indicano che l’ampiezza non aumenta più, e che potrebbe cominciare a diminuire di nuovo.

Una lotta tra perturbazioni e pulsazioni

Le velocità radiali analizzate da Torres dimostrano che questo comportamento potrebbe essere correlato al fatto che attorno a Polaris Aa orbita Polaris Ab. Essa le si avvicina ogni 30 anni e potrebbe perturbare gli strati esterni della Cefeide, dove hanno luogo le pulsazioni, e alterare le sue proprietà ad ogni incontro ravvicinato.

Una volta preso in considerazione questo aspetto, Torres è stato in grado di ricavare un’orbita spettroscopica migliorata per il sistema binario Polaris Aa e Polaris Ab, cosa che gli astronomi stanno cercando di risolvere da generazioni. Ciò potrebbe consentire di ottenere stime più accurate delle masse dinamiche di ciascuna compagna stellare, anch’esse soggette a incertezza.

Saranno necessarie ulteriori misurazioni e osservazioni per confermare i risultati di questa ricerca e la spiegazione alle variazioni irregolari di periodo e ampiezza di Polaris. Tuttavia, ora sappiamo che Polaris si comporta in modo irregolare e imprevedibile. E se fosse confermato che ciò ha a che fare con la presenza della compagna binaria, si potrebbe far luce sul comportamento di altre stelle pulsanti con proprietà simili.

Lo studio è reperibile qui.