Polarstern

Dreifachstern
Polarstern (α UMi)
Auffinden des Polarsterns
Auffinden des Polarsterns
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Lage des Polarsterns
Beobachtungsdaten
Epoche: J2000.0
AladinLite
SternbildKleiner Bär
Vis. Helligkeit
(gesamt)
1,98 mag
Astrometrie
Radialgeschwindigkeit−17 km/s
Parallaxe(7,29 ± 0,02) mas
Entfernung(447,6 ± 0,9) Lj
((137,2 ± 0,3) pc)
Absolute visuelle
Helligkeit (gesamt)
Mvis
−3,6 mag
Eigenbewegung
Rek.-Anteil:44,22 mas/a
Dekl.-Anteil:−11,74 mas/a
Einzeldaten
NamenAa, Ab, B
Beobachtungsdaten:
RektaszensionAa231492h 31m 49s
Ab
B230422h 30m 42s
DeklinationAa2891551+89° 15′ 51″
Ab
B2891538+89° 15′ 38″
Scheinbare
Helligkeit
Aa2,0m
Abca. 9,2m
B8,7m
Typisierung:
Spektralklasse[1]AaF7 Ib–IIv
AbF6 V
BF3 V
B-V Farbindex[1]Aa0,60
Ab
B0,42
U-B Farbindex[1]Aa0,38
Ab
B0,01
Astrometrie:
Absolute
visuelle
Helligkeit
Mvis
Aa-3,6 mag
Abmag
Bca. +3 mag
Physikalische Eigenschaften:
Masse[1][2]Aa5,4+2,2-1,4 M
Ab1,26+0,14-0,07 M
B1,39 M
Radius[2]Aa37,5 R
Ab1,04 R
B1,38 R
Leuchtkraft[1]Aa1260 L
Ab3 L
B3,9 L
Effektive Temperatur[1]Aa6015 K
AbK
B6900 K
Metallizität [Fe/H]Aa112 % solar
Ab
B
RotationsdauerAa119 d
Abd
Bd
Bezeichnungen und Katalogeinträge
Bayer-Bez.α UMi
Flamsteed-Bez.1 UMi
Bright-Star-Kat.HR 424
HD-KatalogHD 8890
Tycho-KatalogTYC 4628-237-1
Hipparcos-KatalogHIP 11767
ADS-KatalogADS 1477
Weitere
Bezeichnungen
Polaris, FK5 907
Bonner Durchm.AaBD +88° 8
AbBD +88° 8
BBD +88° 7
SAO-KatalogAaSAO 308
AbSAO 308
BSAO 305
Der Polarstern (α UMi A) ist ein Cepheid mit sehr kleiner Amplitude.

Der Polarstern, auch Nordstern[3][4], ist der hellste Stern im Sternbild Kleiner Bär (im Deutschen volkstümlich auch Kleiner Wagen genannt). Da seine scheinbare Helligkeit mit 2 mag relativ hoch ist und er nahe dem Nordpol des Himmels steht, ist er ein geeignetes Mittel zur Feststellung der geografischen Nordrichtung.

Name

Für diesen Stern ist eine Vielzahl von Namen überliefert, was seine große Bedeutung in den verschiedensten Kulturkreisen widerspiegelt: Stella Polaris oder nur Polaris sowie Nordstern; bei den Griechen der Antike hieß er Phoenice („der Phönizische“), andere Namen sind Angelstern, Cynosaura, Cynosura (griechisch Κυνόσουρα „Schwanz des Hundes“), Lodestar, Mismar, Navigatoria, Tramontana, Çulpan und Poljarnaja. Ein anderer Name für den Polarstern ist auch Nordpolarstern.

Die systematische Bezeichnung in der Astronomie ist α Ursae Minoris (Alpha Ursae Minoris) oder kurz α UMi.

Die IAU Working Group on Star Names (WGSN) hat am 30. Juni 2016 den Eigennamen Polaris als standardisierten Eigennamen für diesen Stern festgelegt.[5]

Dreifachsternsystem

Polaris ist ein visueller Doppelstern. Der Begleiter mit der scheinbaren Helligkeit 9 mag in 18,4″ Abstand wurde 1780 von Wilhelm Herschel entdeckt. Der Hauptstern selbst ist wiederum doppelt, was erst 2006 mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops optisch aufgelöst werden konnte. Die beiden Komponenten weisen einen Winkelabstand von 0,17 Bogensekunden auf.

Einige Zeit wurde der Hauptstern als pulsationsveränderlicher Stern der Klasse der Cepheiden mit einer Helligkeitsschwankung zwischen 1,92 mag bis 2,07 mag und einer Periode von 3,9 Tagen angesehen. Seit etwa 1980 klingen diese Schwankungen aber langsam ab und betragen inzwischen nur noch etwa 0,01 mag bis 0,02 mag. Der Polarstern bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 17 km/s auf die Erde zu. Bis zur Entdeckung seiner Veränderlichkeit diente er auch als Bezugsstern (Nullpunkt) für die Skala der scheinbaren Helligkeit.

Die Komponenten des engen Doppelsterns werden systematisch als Polaris Aa und Polaris Ab bezeichnet, der Begleiter als Polaris B. Der Hauptstern des Systems, Polaris Aa, ist ein Heller Riese und etwa 2000-mal heller als die Sonne. Er ist rund 448 Lichtjahre von der Erde entfernt. Polaris Ab ist ein Zwergstern, der Polaris Aa in einem Abstand von ca. 20 AE (3 Milliarden Kilometer, in etwa die Entfernung des Planeten Uranus von der Sonne) innerhalb von etwa 30 Jahren in einem retrograden Orbit umkreist. Zwei weitere potenzielle Begleiter in 43″ (C) und 83″ (D) Abstand gehören sehr wahrscheinlich nicht zum Sternsystem.[6]

Daten des Polarsterns

Die Komponenten von Alpha Ursae Minoris

Der Polarstern befindet sich derzeit nur etwa 0,7° vom nördlichen Himmelspol entfernt und ist daher auf der Nordhalbkugel der Erde ganzjährig sichtbar (zirkumpolar), auf der Südhalbkugel hingegen nie. Aufgrund seiner Polnähe wird er seit langem als freiäugige Orientierungs- und Navigationshilfe verwendet. Man kann mit seiner Hilfe also grob die Richtung zum geografischen Nordpol bestimmen. Er scheint für Beobachter ohne Fernrohr das ganze Jahr über immer an demselben Ort zu stehen; seine Höhe am Himmel entspricht ungefähr dem (nördlichen) Breitengrad, auf dem der Beobachter sich befindet. Als Stern mit einer scheinbaren Helligkeit der 2. Größe fällt er jedoch nicht sofort ins Auge und ist keineswegs, wie häufig irrtümlich angenommen, der hellste von der Erde sichtbare Stern des Nachthimmels. Die nächsten helleren Sterne sind etwa 30° entfernt in den Sternbildern Kassiopeia und Großer Bär; der Teil des Großen Bären, der den Großen Wagen bildet, wird häufig als Hilfe zum Auffinden des Polarsterns herangezogen (siehe unten).

Am südlichen Sternenhimmel gibt es keinen Stern vergleichbarer Helligkeit in Polnähe; als Pendant des Polarsterns kann dort Polaris Australis (σ Octantis) angesehen werden, ein viel schwächerer Stern mit einer scheinbaren Helligkeit von 5 mag.

Auffinden am Himmel

Großer Wagen und Polarstern

Das Sternbild Großer Bär bzw. Großer Wagen ist sehr deutlich und in nördlichen Breiten ganzjährig am Himmel zu sehen. Verlängert man die gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden hellen hinteren Sternen des Großen Wagens (über dessen »Hinterachse«) um etwa das Fünffache, gelangt man fast direkt zum Polarstern, der ca. 1,5 Monddurchmesser neben der gedachten Linie liegt.

Eine andere Variante ist, zwischen dem ersten und dritten Deichselstern (je nach Jahreszeit und Beobachterposition) des Großen Wagens und dem Mittelstern der Kassiopeia eine Linie zu ziehen. Der Polarstern befindet sich in etwa in der Mitte dieser Verbindungslinie.

Bei beiden Methoden besteht die Möglichkeit des Versehens, den Polarstern mit einem der beiden „Hinterachsensterne“ des Kleinen Wagens zu verwechseln. Hilfreich ist hingegen, dass weder unter- noch oberhalb des Polarsternes ein vergleichbar heller Stern zu erkennen ist.

Die Lage des Großen Wagens und der Cassiopeia (wie auch die aller anderen Sternbilder) hängt von der Jahreszeit, der Uhrzeit und dem Breitengrad des Beobachters ab (siehe auch Sternzeit).

Die Koordinaten des Polarsterns:

Polarstern in Vorzeit und Zukunft

Scheinbare Bewegung der Sterne um den Himmelspol in unmittelbarer Nähe des Polarsterns

Die Erdachse im Raum ist nicht stabil, sondern führt eine langsame Kreiselbewegung aus. Mit einer Periode von ca. 25.700 Jahren, dem platonischen Jahr, bewegt sie sich um den Pol der Ekliptik, der im Sternbild des Drachen liegt. Dieser Vorgang wird als Präzession bezeichnet; sie führt zu einer Verschiebung der Himmelspole. Arabischen Astronomen galt deshalb ursprünglich der Stern Kochab als der Polarstern, türkischen Astronomen Yildun. Etwa 2800 v. Chr. diente Thuban als Polarstern.

Der Polarstern bewegt sich gegenwärtig durch diese Verschiebung der Koordinaten noch geringfügig in Richtung Himmelspol; den geringsten Abstand von ihm wird er im Jahre 2102 mit 0° 28' 31" 0,4753° erreichen, um sich danach wieder langsam von ihm zu entfernen. In etwa 12.000 Jahren wird dann die Wega, der Hauptstern im Sternbild Leier, erneut Polarstern sein. Sie war es bereits in der Steinzeit vor etwa 14.000 Jahren.

Liste der jeweiligen Polarsterne:[7][8][9]


Präzessionsbewegung des Nordpols über ein Zeitintervall von 100.000 Jahren, projiziert auf den Sternenhimmel der Epoche J2000.0[10]
Polarsterne des Nordens
ca. JahrPolarstern
12000–11500 v. Chr.Wega (Alpha Lyrae)
10500 v. Chr.90 Herculis
7500 v. Chr.Tau Herculis
5000 v. Chr.HR 5635 (Sternbild Bärenhüter)
2900–2795 v. Chr.Thuban (Alpha Draconis)
1300 v. Chr.Thuban (Alpha Draconis), Kochab (Beta UMi), Kappa Draconis
850–1000HR 4892, HR 4893 (Sternbild Giraffe), Kochab (Beta UMi)
2000Stella Polaris (Alpha UMi)
4000Errai (Gamma Cephei)
6800Alkurhah (Zeta Cephei)
7500Alderamin (Alpha Cephei), Nü Cephei
1080026 Cygni
11400Delta Cygni
Präzessionsweg des Himmelssüdpols um den Ekliptikpol bei Annahme unveränderter Geschwindigkeit und Obliquität (Epoche J2000.0)
Polarsterne des Südens
ca. JahrPolarstern
11800 v. Chr.Nü Puppis
10950 v. Chr.HR 2203
10500 v. Chr.Eta Columbae
7930 v. Chr.Delta Caeli
3650 v. Chr.Lambda Horologii
3000–2900 v. Chr.Alpha Hydri
2000 v. Chr.Eta Hydri
100–1 v. Chr.Beta Hydri
2000Sigma Octantis
4000Delta Chamaeleontis, Gamma Chamaeleontis
5000I Carinae
5700Omega Carinae
6750Ypsilon Carinae
8100Tureis (Iota Carinae)
9240Delta Velorum
10800V Puppis
11200J Puppis

Symbolische Verwendung

Eine schematische Darstellung der Lage am Himmel findet sich auch auf der Flagge Alaskas.

Siehe auch

Wiktionary: Polarstern – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Polarstern – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. a b c d e f I. A. Usenko, V. G. Klochkova: Polaris B, an optical companion of the Polaris (α UMi) system: atmospheric parameters, chemical composition, distance and mass; in: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Vol. 387, Issue 1, S. L1–L3, bibcode:2008MNRAS.387L...1U
  2. a b Evans et al.: Direct Detection of the Close Companion of Polaris with the Hubble Space Telescope; in: The Astronomical Journal, Vol. 136, Issue 3, S. 1137–1146, bibcode:2008AJ....136.1137E
  3. Assyr. îstânu, Nord-hebr. 'ais, Bärengestirn - ProQuest. Abgerufen am 21. April 2024.
  4. So findest du den Polarstern am Himmel. 24. September 2021, abgerufen am 21. April 2024.
  5. Bulletin of the IAU Working Group on Star Names, No. 1, July 2016. (PDF) Abgerufen am 9. November 2016 (englisch, 184 KiB).
  6. Evans et al.: Polaris: Mass and Multiplicity; in: Binary Stars as Critical Tools & Tests in Contemporary Astrophysics, Proceedings of IAU Symposium #240, held 22–25 August, 2006 in Prague, Czech Republic; Cambridge University Press, 2007, S. 102–104, bibcode:2007IAUS..240..102E
  7. nach Norbert Gasch: Die Präzession Astronomie.de/Arbeitsgemeinschaft Raumfahrt und Astronomie e. V.
  8. Kochab. Abgerufen am 18. Juni 2017.
  9. Anubis, Companion to Osiris - Graham Hancock Official Website. (grahamhancock.com [abgerufen am 18. Juni 2017]).
  10. J. Vondrák, N. Capitaine, P. Wallace: New precession expressions, valid for long time intervals. In: Astronomy & Astrophysics. 534. Jahrgang, 1. Oktober 2011, ISSN 0004-6361, S. A22, doi:10.1051/0004-6361/201117274 (englisch, aanda.org).

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The outer line with timescale shows the projection of the precession path of the north pole of the Earth on the fixed sky of the epoch J2000.0 for the time interval from 48000 BCE to 52000 CE. The inner line shows the projection of the precession path of the north pole of the Earth's orbit for the same time interval. The dependencies ψA and ωA are used for the precession of the Earth rotation, the dependencies PA and QA are used for the precession of the ecliptic [1]. The white plus indicates the direction of the north pole of the invariable plane [2]. A cyan grid indicates an ecliptic coordinate system and yellow indicates the equatorial coordinate system for the epoch J2000.0. The stars are shown no darker than the magnitude 5.
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