Sao Bắc Cực và cách xác định nó trên thiên cầu

Polaris (Alpha Ursar Minoris) là ngôi sao sáng nhất trong chòm sao Tiểu Hùng (Ursa Minor). Hiện nay, Alpha Ursar Minoris là ngôi sao gần thiên cực Bắc nhất, nên nó được chọn là sao Bắc Cực.

Sao Bắc Cực (Polaris) nằm trong chòm sao Tiểu Hùng. Hình ảnh mô phỏng bởi phần mềm Stellarium.

Sao Bắc Cực cách chúng ta khoảng 430 năm ánh sáng và có độ sáng biểu kiến là 2,02. Độ cao của sao Bắc Cực  trên thiên cầu phụ thuộc vĩ độ nơi ta đứng quan sát.

Do hiện tượng tiến động (hay còn gọi là tuế sai) nên Polaris (sao Bắc Cực hiện nay) sẽ không còn là sao Bắc Cực mãi mãi. Trong quá khứ, vào khoảng năm 3000 TCN, sao Thuban của chòm sao Thiên Long (Draco) đã từng là sao Bắc Cực. Và trong tương lai sẽ đến lượt sao Chức Nữ (Vega) trong chòm sao Thiên Cầm (Lyra) làm sao Bắc Cực vào khoảng năm 14000.

Hình ảnh mô phỏng sao Thuban năm 3000 TCN bởi phần mềm Stellarium. 

Hình ảnh mô phỏng sao Vega năm 14000 bởi phần mềm Stellarium.

Hiện nay, sao Bắc Cực cách thiên cực Bắc khoảng 1 độ. Nó càng ngày, càng tiến dần đến thiên cực Bắc hơn và đến năm 2100, nó chỉ cách thiên cực Bắc khoảng 0,5 độ.

Hình ảnh mô phỏng sao Polaris vào năm 2100 bởi phần mềm Stellarium.

Trên thiên cầu, chúng ta có sao Bắc Cực, nhưng tại sao lại không có sao Nam Cực? Bởi vì gần thiên cực Nam nhất là sao σ Octantis thuộc chòm sao Octans. Ngôi sao này có độ sáng biểu kiến là 5.42 và rất khó có thể quan sát bằng mắt thường.

Hình ảnh mô phỏng sao σ Octantis bởi phần mềm Stellarium.

Bởi vì sao Polaris rất gần thiên cực Bắc nên trong một năm, dường như ngôi sao này không di chuyển trên thiên cầu và các ngôi sao khác trên bán thiên cầu Bắc như đang quay xung quanh nó. Người ta dựa vào sao Bắc Cực để xác định phương hướng. Mỗi khi nhận biết được sao Bắc Cực là người ta biết chính xác hướng Bắc rồi từ đó suy ra các hướng còn lại.

Làm sao để nhận biết sao Bắc Cực trên bầu trời? Có rất nhiều cách, nhưng trong số đó, có ba cách được sử dụng rộng rãi hơn cả. Đó là dùng nhóm sao Bắc Đẩu trong chòm sao Đại Hùng (Ursa Major), dùng 5 ngôi sao sáng tạo thành chữ M trong chòm sao Thiên Hậu (Cassiopeia) và dùng nhóm sao Thập tự phương Bắc trong chòm sao Thiên Nga (Cygnus).

1. Dùng nhóm sao Big Dipper (Cái Muỗng Lớn).

Nhóm sao này rất dễ nhận biết trên bầu trời với 7 ngôi sao nổi bật, mà văn hóa phương Đông hay gọi là "Thất tinh Bắc Đẩu" tạo thành hình chiếc gáo múc nước. Bạn dùng hai ngôi sao Merak và Dubhe để tìm sao Bắc Cực bằng cách kẻ một đoạn thẳng từ sao Merak đến sao Dubhe rồi kéo dài đoạn thẳng nối hai sao ấy khoảng 5 lần, bạn sẽ gặp sao Bắc Cực.

Dùng hai ngôi sao Merak và Dubhe để xác định sao Bắc Cực.

Đây là cách được sử dụng phổ biến nhất để tìm sao Bắc Cực. Các bạn lưu ý rằng, trên thiên cầu không chỉ có "Thất tinh Bắc Đẩu" mà còn có cả "Lục tinh Nam Đẩu" đấy nhé! Vì vậy, các bạn đừng nhầm mà dùng "Lục tinh Nam Đẩu" để tìm sao Polaris nhé!

Nhóm sao "Lục tinh Nam Đẩu" trong chòm sao Cung Thủ (Sagittarius).

2. Dùng 5 ngôi sao tạo thành chữ M trong chòm sao Thiên Hậu (Cassiopeia).

Nhóm sao Bắc Đẩu và chòm sao Thiên Hậu đối xứng nhau qua sao Bắc Cực. Việt Nam là quốc gia có vĩ độ thấp, nên sao Bắc Cực cũng ở vị trí thấp và gần đường chân trời. Vì thế nên ta không thể đồng thời thấy cả nhóm sao Bắc Đẩu và chòm sao Thiên Hậu được. Khi Bắc Đẩu từ từ lặn xuống đường chân trời về hướng Tây Bắc thì dần dần, chòm sao Thiên Hậu cũng mọc lên từ hướng Đông Bắc. Đây là thời điểm thích hợp để chúng ta dùng chòm sao Thiên Hậu xác định sao Bắc Cực.

Bạn hãy dùng ngôi sao γ Cas và ngôi sao Ruchbah, kẻ đường vuông góc tại ngôi sao γ Cas rồi kéo dài khoảng 7 lần độ dài đoạn thẳng nối hai sao này để tìm sao Bắc Cực.

Dùng hai ngôi sao γ Cas và Ruchbah để tìm sao Bắc Cực

3. Dùng nhóm sao "Thập tự phương Bắc" trong chòm sao Thiên Nga (Cygnus).

Thập tự phương Bắc (hay còn gọi là Bắc Thập Tự) là nhóm sao nổi bật, có hình một chữ Thập trên thiên cầu Bắc. Nó nằm trong chòm sao Thiên Nga.

Nhóm sao Thập tự phương Bắc

Các bạn dùng sao Gienah và sao Deneb (Deneb là 1 trong 3 đỉnh của tam giác mùa hè) của nhóm sao Thập tự phương Bắc để xác định sao Bắc Cực bằng cách kẻ đường thẳng đi qua hai ngôi sao này. Đường thẳng bạn vừa kẻ sẽ đi qua sao Bắc Cực

Dùng ngôi sao Gienah và Deneb để xác định sao Bắc Cực

Thiên cầu Bắc có Bắc Thập Tự, thì thiên cầu Nam cũng có Nam Thập Tự. Đó là chòm sao Crux, thường được gọi là chòm sao Nam Tào. Chòm sao này dùng để xác định hướng Nam.

Chòm sao Nam Thập Tự (Crux).

Trên đây là 3 cách phổ biến để xác định sao Bắc Cực. Các bạn xác định được sao Bắc Cực rồi thì sẽ không bị mất phương hướng đâu nhé!

Thái Văn Lợi - DAC