Põhjanael asub alati põhjapooluse kohal, sest Maa telje põhjasiht on suunatud enamvähem tähe suunas, mis võimaldab seda kasutada põhjapoolkeral kompassina. Põhjanaela valgus muutub perioodiliselt kord tuhmimaks, kord heledamaks. Bonni ülikooli astrofüüsikud uurisid selle umbes neli päeva kestva tsükli pikkuse varieerumist.
Nagu kõigil tähtedel, ümbritsevad Põhjanaela tuuma gaasikihid, kus toimub termotuumareaktsioon. Gravitatsioon tõmbab välimiste kihtide gaasi sissepoole, mistõttu tekib vahetult tähe pinna alla peaaegu läbipaistmatu kiht, mis muudab tähe tuhmimaks. Selle kihi all akumuleeruv valguskiirgus surub seda ülespoole, nagu keemisel tekkiv veeaur kergitab keedupoti kaant.
Lisaks soojendab kogunenud valgus seda kihti, põhjustades paisumist ja läbipaistvamaks muutumist. Täht muutub seetõttu suuremaks ja heledamaks, kuni välimised gaasikihid uuesti sissepoole tõmmatakse ning tsükkel kordub.
See pulseerimine ei ole siiski konstantne – alates 1844. aastast kogutud andmete analüüs näitas, et Põhjanaela pulseerimine aeglustub (tsükli kestvusele lisandub iga aastaga umbes 4,5 sekundit), viidates tähe struktuuri muutumisele.
Ajakirjas The Astrophysical Journal Letters ilmuva uuringu autorite arvates on Põhjanael vana täht, mille pulseerimine aeglustub tuumas toimuva heeliumi aatomituumade tuumaühinemise tõttu liiga kiiresti, minnes vastuollu kehtivate teooriatega tähtede arengust. “Seda lahknevust saab seletada ainult tähe massi märkimisväärse vähenemisega,” selgitas uuringu autor Hilding Neilson.
Massi vähenemist põhjustav gaasi eraldumine tähe pinnalt võib toimuda lainetena, mida põhjustab valgusvoogude läbitungimine tähe pinna all olevast läbipaistmatust kihist. Massi vähenemine omakorda aeglustab tähe pulseerimist.
Selleks, et selgitada suhteliselt loidu pulseerimist, peab Maast ligi miljon korda suurema massiga Põhjanaela mass uuringu autorite andmetel vähenema igal aastal peaaegu Maa massi võrra. Neilson ei usu siiski, et see viiks tähe kadumiseni, sest tõenäoliselt on massi vähenemine episoodiline.
Kriitikute arvates ei ole Põhjanaela pulseerimine nii keeruline ning sisemised ja välimised gaasikihid võivad liikuda samasuunaliselt, mis tähendab, et täht on alles oma evolutsiooni algstaadiumis ega põleta veel heeliumi, vaid valmistub punase hiiuna plahvatama, kui vesinik tuumas otsa saab.
Sel juhul oleks tähe pulseerimise muutus kehtivate mudelitega kooskõlas ka ilma massi olulise vähenemiseta. Samas oleks selle teooria paikapidavuse puhul Põhjanaela absoluutne heledus väiksem ning täht saaks Maalt vaadates nii heledana paista ainult juhul, kui see asub senimõõdetud 425 valgusaastast meile oluliselt lähemal.
Autor: Jaak-Kristian Sutt
Allikas:www.novaator.ee
