Polarstern

Polaris, auch bekannt als Nordstern, Alpha Ursae Minoris oder Stern von Arcady, ist der hellste Stern im Sternbild Ursa Minor.

Polaris zeichnet sich dadurch aus, dass sie derzeit der nĂ€chste helle Stern zum Nordhimmelspol ist. Der Pol markiert den wahren Norden, was den Nordstern fĂŒr die Navigation wichtig macht, da die Höhe des Sterns ĂŒber dem Horizont eng mit der Breite des Beobachters ĂŒbereinstimmt.

Der Nordstern hat den Ruf, hell zu sein, aber er gehört nicht zu den Top 10 oder gar den Top 40 der hellsten Sterne am Nachthimmel. Es ist nur der 48. hellste Stern und verdankt seinen Ruf der Tatsache, dass es der nĂ€chste relativ helle Stern (zweite GrĂ¶ĂŸe) zum Nordhimmelspol ist.

Polaris ist auch der Stern, der das Ende des Griffs des Little Dippers markiert. Sie ist etwa 434 Lichtjahre oder 133 Parsecs von der Erde entfernt.

Polaris trĂ€gt viele verschiedene Namen, darunter den Nordstern, den Polstern, den Lodestar, den Leitstern und CynosĆ«ra, abgeleitet aus dem Griechischen ÎșÏ…ÎœÏŒÏƒÎżÏ…ÏÎ± fĂŒr “den Schwanz des Hundes”. In der griechischen Antike wurde der Ursa Minor als Symbol fĂŒr einen Hund und nicht fĂŒr einen BĂ€ren verwendet.

Die meisten der fĂŒr Alpha Ursae Minoris (Alpha UMi) verwendeten Namen spiegeln die Rolle des Sterns als Polstern wider. Der Name Polaris selbst ist eine Auslassung fĂŒr Stella Polaris, das Lateinische fĂŒr “Polstern”. Im Lateinischen ist der Stern auch bekannt als Stella Maris, oder “der Meeresstern”. In der mittelalterlichen islamischen Astronomie war Polaris als Mismar bekannt, was “Nadel” oder “Nagel”, al-kaukab al-shamaliyy oder “der Nordstern” und al-kutb al-shamaliyy oder “die Nordachse (oder Spindel)” bedeutet.

Alpha Ursae Minoris ist etwas von der Stange entfernt und macht einen Kreis um sie herum, der etwa 1,5 Grad breit ist. Durch die 26.000 Jahre lange PrĂ€zession der Erdachse rĂŒckt der Himmelspol derzeit nĂ€her an Polaris heran. Sobald er die Trennung von 14 Bogenminuten um das Jahr 2105 erreicht hat, beginnt sich der Pol wieder vom Stern zu entfernen. Irgendwann wird ein anderer Stern die Rolle des Navigationsmaßstabs fĂŒr den wahren Norden ĂŒbernehmen.

Lage des Polarsterns

So finden Sie den Polarstern

Da der Kleine Wagen nicht hell genug ist, um von Gebieten aus gesehen zu werden, in denen es zu viel Lichtverschmutzung gibt, ist die einfachste Art, den Nordstern zu lokalisieren, die Verwendung der Sterne des grĂ¶ĂŸeren und helleren Großen Wagen im nahegelegenen Sternbild Ursa Major.

Die Sterne Dubhe und Merak in Ursa Major, auch bekannt als die Pointer, sind der einfachste Weg, Polaris zu finden. Dies sind die beiden hellen Sterne, die den Ă€ußeren Teil der Schale des Großen Wagens umrahmen. Eine imaginĂ€re Linie durch diese Sterne fĂŒhrt direkt zum Nordstern. Polaris befindet sich etwa fĂŒnfmal so weit wie der Abstand zwischen den Pointer-Sternen. Es ist der erste helle Stern in dieser Richtung.

Der Große Wagen schließt alle 23 Stunden und 56 Minuten einen Kreis um Polaris, wobei die Pointersterne immer auf den Nordstern zeigen.

Die einzigen nahegelegenen hellen Sterne, die leicht zu sehen sind, sind Kochab und Pherkad, die auch Teil des Little Dipper sind. Die beiden Sterne sind als “WĂ€chter des Pols” bekannt, weil sie wie Wachen um den Nordstern zu marschieren scheinen.

Polaris markiert das Ende des Griffs des Little Dipper oder die Spitze des Schwanzes des Smaller Bear. Die Sterne des kleinen Wagens sind relativ schwach und können nur ohne Fernglas bei guten Bedingungen, mit klarem Himmel, ohne Lichtverschmutzung und wenig oder gar keinem Mondlicht gesehen werden.

Polaris liegt fast in einer direkten Linie mit der Drehachse der Erde, also fast genau “ĂŒber” dem Nordpol. Der Stern ist fast bewegungslos, und all die anderen Sterne am Nordhimmel scheinen sich um ihn herum zu drehen. Der Nordstern steht nie auf oder setzt nachts ein, sondern bleibt das ganze Jahr ĂŒber in fast gleicher Position ĂŒber dem nördlichen Horizont, wĂ€hrend andere Sterne ihn zu umkreisen scheinen. FĂŒr Beobachter am Nordpol liegt der Stern direkt darĂŒber. FĂŒr Beobachter in New York steht er 41 Grad ĂŒber dem nördlichen Horizont, was dem Breitengrad der Stadt entspricht. FĂŒr Beobachter am Äquator liegt Polaris direkt am Horizont. Der Stern clmbs höher am Himmel, je weiter nördlich Sie gehen, fĂ€llt unter den Horizont fĂŒr Beobachter in der sĂŒdlichen HemisphĂ€re.

Polaris wurde von Navigatoren zumindest aus der SpÀtantike als Polarstern verwendet. Er ist derzeit 0,7° vom Pol entfernt und dreht sich in einem kleinen Kreis von etwa eineinhalb Grad Durchmesser um ihn herum.

Polaris war nicht immer der Nordstern. Um das Jahr 2500 v. Chr. befand sich der Himmelspol bei Thuban im Sternbild Draco. Um das Jahr 400 v. Chr. war die Stange nÀher an Kochab, Beta Ursae Minoris, als an Alpha UMi. Um das Jahr 14.000 herum wird der viel hellere Vega im Sternbild Lyra der dem Pol am nÀchsten gelegene Stern sein.

Polaris wird sich dem Pol am 24. MÀrz 2100 am nÀchsten kommen, wenn er nur 27,15 Bogenminuten von ihm entfernt ist. Nach dem 21. Jahrhundert wird sich der Himmelspol von Polaris entfernen und bis zum 41. Jahrhundert in der Cepheus-Konstellation in die NÀhe von Gamma Cephei kommen.

Im Gegensatz zum Nordhimmelspol hat der Pol in der sĂŒdlichen HemisphĂ€re keinen hellen Stern, der nah genug ist, um als Polstern bezeichnet zu werden, und er wird auch in den nĂ€chsten 2000 Jahren keinen haben. Der nĂ€chste Stern am SĂŒdpol ist Sigma Octantis, der sich im Sternbild Octans befindet. Mit einer visuellen GrĂ¶ĂŸe von 5,45 ist es ohne Fernglas kaum zu sehen, was es fĂŒr die Navigation nicht sehr nĂŒtzlich macht.

Das Sternensystem des Polarsterns

Polaris ist kein Einzelstern, sondern ein Mehrsternsystem. Die Hauptkomponente, Alpha Ursae Minoris Aa, ist ein entwickelter gelber Überriesenstern der Spektralklasse F7. Sie ist 2.500 mal leuchtender als die Sonne, 4,5 mal massiver und hat einen Radius, der 46 mal grĂ¶ĂŸer ist als der der Sonne. Der Stern wird als Cepheid-Variable klassifiziert und zeigt Pulsationen ĂŒber einen Zeitraum von etwa vier Tagen.

Polaris A ist eine klassische Variable der Population I Cepheid. Es ist die hellste Cepheid-Variable am Himmel. Cepheid-Variablen sind Sterne, mit denen Astronomen Entfernungen zu Galaxien und Haufen messen. Die Helligkeit des Nordsterns variiert um 0,03 GrĂ¶ĂŸenordnungen ĂŒber einen Zeitraum von 3,97 Tagen. Seine VariabilitĂ€t war seit 1852 theoretisiert, wurde aber erst 1911 bestĂ€tigt, als der dĂ€nische Astronom Ejnar Hertzsprung die Variation bestĂ€tigte.

Die Amplitude und Periode der Variationen von Polaris A sind seit der Entdeckung nicht mehr dieselbe geblieben. Vor 1963 war die Amplitude mehr als 0,1 GrĂ¶ĂŸenordnungen und nahm langsam ab. Es verringerte sich ziemlich schnell nach 1966, bis es eine GrĂ¶ĂŸenordnung von 0,05 erreichte, und war unregelmĂ€ĂŸig, blieb aber seitdem in dieser GrĂ¶ĂŸenordnung nahe dran. Der Zeitraum der Variationen nahm mehr oder weniger stetig zu, bis 1963, als er von 3 Jahren an konstant blieb, und dann wieder zu steigen begann. Derzeit zeigen die Messungen einen stetigen Anstieg von 3,2 Sekunden pro Jahr.

Alpha Ursae Minoris Aa hat zwei GefĂ€hrten. Der dem Überriesen nĂ€her kommende, Alpha Ursae Minoris Ab genannte Zwerg ist ein Zwerg der Spektralklasse F7. Sie liegt im Durchschnitt in einer Entfernung von 17 astronomischen Einheiten und hat eine Umlaufzeit von etwa 29,6 Jahren. Der Stern hat eine hochexzentrische Umlaufbahn, die ihn zwischen 27 und 6,7 astronomischen Einheiten von der PrimĂ€rkomponente nimmt.

Der Stern, der weiter vom Überriesen, Alpha Ursae Minoris B genannt, entfernt ist, liegt 18 Bogensekunden entfernt. Es ist ein Zwergstern mit der Sternenklassifikation F3 1.4. Es ist mindestens 2.400 astronomische Einheiten von Polaris A entfernt und hat eine Umlaufzeit von mindestens 42.000 Jahren. Polaris B wurde 1780 von William Herschel entdeckt. Es kann in einem bescheidenen Teleskop gesehen werden.

Polaris hat auch zwei weitere entfernte Begleiter, Alpha UMi C und Alpha UMi D.

Polaris ist der hellste in einem kleinen Halbkreis von Sternen, bekannt als der “Verlobungsring”. Die Sterne liegen in einem sechs Grad breiten Feld.

Der Nordhimmelspol liegt etwa auf halbem Weg zwischen Polaris und Lambda UMi.

Der binÀre Charakter von Polaris A wurde 1929 nach einer Untersuchung des Sternenspektrums bestÀtigt. Alle drei Komponenten des Sternensystems wurden im Januar 2006 in Hubble-Bildern gezeigt.

Polaris kann heute 2,5 mal heller sein als damals, als der griechische Astronom PtolemÀus den Stern beobachtete, so eine aktuelle Studie unter der Leitung von Scott Engle von der Villanova University in Pennsylvania.

Die Forschung, die auf historischen Aufzeichnungen basiert und in einer Postersession beim Treffen der American Astronomical Society in Washington, D.C., im Januar 2014 vorgestellt wurde, hat ergeben, dass sich der Stern seit PtolemĂ€us’ Zeiten von der dritten in die zweite GrĂ¶ĂŸenordnung verĂ€ndert hat. Engle und sein Team verwendeten historische Messungen des Sterns durch PtolemĂ€us im Jahr 137, des persischen Astronomen Al Sufi im Jahr 964, des dĂ€nischen Astronomen Tycho Brahe im 16. Jahrhundert und andere.

Polaris: Alpha Ursae Minoris

Konstellation: Kleiner BĂ€r
Entfernung: 325 – 425 Lichtjahre (99 – 129,5 Parsecs)
Koordinaten:
Alpha Ursae Minoris A – 02h 31m 49.09s (Rektaszension), +89°15’50.8″ (Deklination)
Alpha Ursae Minoris B – 02h 30m 41.63s (Rektaszension), +89°15’38.1″ (Deklination)
Scheinbare GrĂ¶ĂŸe: 1,98v (Alpha Ursae Minoris Aa), 9,2 (Alpha Ursae Minoris Ab), 8,7 (Alpha Ursae Minoris B)
Absolute GrĂ¶ĂŸe: -3,6 (Alpha UMi Aa), 3,6 (Alpha UMi Ab), 3,1 (Alpha UMi B)
Spektralklasse: F7Ib (Alpha UMi Aa), F6V (Alpha UMi Ab), F3V (Alpha UMi B)
Variablentyp: Klassisches Cepheid (Alpha UMi Aa)
Masse: 4,5 Sonnenmassen (Alpha UMi Aa), 1,26 (Alpha UMi Ab), 1,39 (Alpha UMi B)
Radius: 46±3 Sonnenradien (Alpha UMi Aa), 1.04 (Alpha UMi Ab), 1.38 (Alpha UMi B)
Leuchtkraft: 2.500 Solarleuchten (Alpha UMi Aa), 3 (Alpha UMi Ab), 3.9 (Alpha UMi B)
Temperatur: 6.015 K (Alpha Umi Aa), 6.900 (Alpha UMi B)
Bezeichnungen: Polaris, Alpha Ursae Minoris, Nordstern, 1 Ursae Minoris, Cynosura, Alrukba, Stern von Arcady. Navigatoria, Yilduz, Mismar, HR 424, BD +88°8, HD 8890, SAO 308, FK5 907, GC 2243, ADS 1477, CCDM 02319+8915, HIP 11767