Полярная звезда останется на северном небе?

Относительное направление к объекту зависит в основном от двух вещей:

• Расположение наблюдателя и объекта
• Система координат, используемая для определения направления.

Итак, первая часть касается того, где нас сравнивают с Полярной звездой (и, расширяя ваш вопрос, где также находятся другие звезды). Да, звезды и другие компоненты галактики имеют определенные движения. Но это движение невелико по сравнению с расстояниями между звездами.

Большинство звезд, которые мы видим на небе, находятся совсем рядом и вращаются вокруг галактики с одинаковыми скоростями. Скорость Солнечной системы вокруг галактики составляет около$230 km/s$. Относительная скорость между нашим Солнцем и ближайшими звездами намного меньше. Если предположить, что большинство звезд находятся дальше, чем$5ly$от нас, то мы можем рассчитать, сколько времени может потребоваться, чтобы сделать$1\%$изменение расстояния.

$$t = \frac{d}{v}$$ $$t = \frac{4.7x10^{23}m}{2.3x10^5m/s}$$ $$t = 2.06x10^{11}s$$

Получается более шести тысяч лет. С этим числом связано много предостережений, но оно дает вам хорошее представление о том, что по большей части звездам требуется слишком много времени, чтобы двигаться относительно друг друга, чтобы вы могли это заметить в течение своей жизни без очень тщательного наблюдения.

Второй момент заключается в том, что вещи могут двигаться, если мы изменим то, что мы подразумеваем под «севером» или любым другим направлением. Север как на земле, так и в астрономии определяется осью вращения Земли. Но ось со временем меняет свое направление по отношению к другим звездам. Помимо некоторых колебаний меньшего масштаба, наибольшее изменение направления оси связано с прецессией и имеет период около 26 000 лет. Это изменение приведет к «северу» от направления, которое проходит относительно близко к Полярной звезде по большому кругу вокруг неба. При таком длительном периоде, опять же, это не то, что люди могут увидеть без подробных измерений.

Таким образом, ответ заключается в том, что люди, живущие сегодня, всегда смогут думать о Полярной звезде как о полярной звезде, но это будет менее верно для будущих поколений, поскольку изменения легко видны в масштабе тысяч лет.

Солнце, конечно, находится в движении по отношению к другим звездам нашей Галактики, но оно не движется быстро по сравнению с огромными расстояниями. Например, нашему Солнцу требуется около 220 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг Галактики со скоростью около 200 км/с. Ближайшие к Солнцу звезды имеют тенденцию вращаться более или менее в одном и том же направлении и с одинаковой скоростью (именно поэтому они находятся в непосредственной близости от Солнца).

Думал конкретно о Polaris. Есть три составляющие его движения относительно Солнца - два тангенциальных направления на плоскости неба и лучевая скорость.

Используя базу данных SIMBAD CDS , мы видим, что Полярная звезда имеет скорость луча зрения 16 км/с по направлению к Солнцу и тангенциальные движения 28 км/с по прямому восхождению и 7 км/с по убыванию направления склонения.

Звучит много, но скорость 1 км/с означает, что звезде требуется около 300 000 лет, чтобы переместиться на 1 световой год, а Полярная звезда находится на расстоянии около 400 световых лет от Земли.

Таким образом, учитывая ее результирующую скорость, положение Полярной звезды относительно нас будет демонстрировать значительные изменения (в градусах) на временных шкалах от сотен тысяч до миллионов лет.

Он движется в небе на юг, но ему потребуется около 25 миллионов лет, чтобы пересечь экватор с той скоростью, с которой он движется сейчас.

Вы говорите, что созвездия «постоянны». Да, они соответствуют человеческим временным шкалам , но движения звезд как по радиусу, так и по касательной обычно измеряются. Если бы вы подождали несколько миллионов лет, созвездия выглядели бы совсем по-другому.

NB: Я игнорирую прецессию оси вращения Земли, так как это всего лишь вращение системы координат, а не изменение положения звезд относительно Земли.