Arcturus: Alt om stjernens egenskaber, afstand og livscyklus

Opdag Arcturus: orange kæmpestjerne 36,7 ly fra Jorden — egenskaber, afstand, størrelse og livscyklus fra rød kæmpe til horisontal gren.

Arcturus (eller α Boo, α Boötis, Alpha Boötis) i stjernebilledet Boötes er den klareste stjerne på den nordlige himmelhalvkugle. Med en tilsyneladende magnitude på -0,04 er den den fjerde klareste stjerne på nattehimlen efter Sirius med en magnitude på -1,46, Canopus med en magnitude på -0,86 og Alpha Centauri med en magnitude på -0,27.

Det er en relativt tæt stjerne, kun 36,7 lysår fra Jorden, og sammen med Vega og Sirius er den en af de mest lysstærke stjerner i Solens nabolag.

Arcturus er en orange kæmpestjerne af typen K1,5 IIIpe IIIpe med en absolut størrelse på -0,30. Den har sandsynligvis opbrugt sin brint fra kernen og er nu i sin aktive røde kæmpefase. Den vil fortsætte med at ekspandere, før den går ind i den horisontale grenfase af sin livscyklus. Diameteren på Arcturus er omkring 40 millioner kilometer.

Egenskaber og fysiske parametre

• Spektraltype: K1,5 IIIpe — en rød-orange kæmpestjerne (klasse III = kæmpestjerne).
• Afstand: cirka 36,7 lysår (≈ 11,3 parsec).
• Styrke: tilsyneladende magnitude ≈ -0,04; absolut magnitude ≈ -0,30.
• Størrelse: diameter omkring 40 millioner km, hvilket svarer til en radius på flere tiere gange Solens radius (typisk angivet som nogle få-treds R☉).
• Temperatur: overfladetemperaturen er lavere end Solens og ligger omkring 4.000–4.500 K, hvilket giver den den karakteristiske orange farve.
• Luminositet: flere hundrede gange Solens lysstyrke afhængigt af hvilke mål man benytter; værdier i litteraturen varierer, men Arcturus er mange gange mere lysstærk end Solen.
• Masse og alder: Arcturus har sandsynligvis en masse tæt på Solens (omkring 1–1,5 M☉) og er ældre end Solen — typisk anslået til flere milliarder år (ofte i størrelsesordenen 7–8 mia. år).
• Kemisk sammensætning: stjernen er relativt metalfattig sammenlignet med Solen (lavere metallicitet), hvilket peger på at den er ældre.
• Bevægelse: Arcturus har relativt stor rumlig hastighed i forhold til Solen og har derfor en markant egenbevægelse på himlen. Den er også forbundet med den såkaldte "Arcturus-stream" eller bevægelsesgruppe i Mælkevejen.

Livscyklus og fremtid

Arcturus er i den fase af sit liv, hvor den har udtømt kernebrinten og er blevet en rød kæmpestjerne. I denne fase udvider stjernen sig kraftigt, og dens ydre lag bliver køligere og lysere i visse bølgelængder. På et tidspunkt vil kernen blive varm nok til at antænde heliumfusion (enten gradvist eller ved et helium-flash, afhængigt af den nøjagtige masse), hvorefter stjernen kan stabilisere sig i en periode som helium-forbrændende stjerne på den horisontale gren eller tilsvarende fase.

Efter at heliumet i kernen er udbrændt, vil Arcturus ende med at kaste sine ydre lag af sig og efterlade en kompakt, varm kerne — en hvid dværg. Hele denne udvikling strækker sig over millioner til flere hundrede millioner år afhængigt af faserne.

Observation og kulturel betydning

Arcturus er let at finde på nattehimlen: den ligger i stjernebilledet Boötes og fremstår som en klar, orange prik. Et kendt huskeråd på engelsk er "Arc to Arcturus" — følg buen fra Big Dippers (Store Bjørnens) "ske-facon" for at finde Arcturus. Dens farve gør den nem at skelne fra de blåt-hvide stjerner.

Navnet "Arcturus" stammer fra græsk: arktouros betyder "bjørnens vogter", idet stjernen synes at vogte over de nærliggende bjørnebilleder (Ursa Major og Ursa Minor). Arcturus har også optrådt i mytologi, navigation og har været brugt historisk i stjernemålinger og fotometriske kalibreringer på grund af sin styrke og synlighed.

Hvorfor Arcturus er interessant for astronomer

• Som en nær, lysstærk rød kæmpestjerne giver Arcturus en mulighed for detaljerede studier af atmosfærens spektrale egenskaber og af stjerners udvikling uden for hovedserien.
• Den relativt lave metallicitetsværdi og dens bevægelse i Mælkevejen gør den interessant i studiet af galaksens dynamik og dannelseshistorie (fx relationen til Arcturus-bevægelsesgruppen).
• Arcturus er blevet observeret med interferometri, hvilket gør det muligt at måle dens vinkeldiameter og dermed få bedre estimater af fysisk radius og temperatur.

Bemærk: Nøjagtige tal for radius, luminositet, masse og alder kan variere i forskellige kilder, fordi målemetoder og antagelser (fx afstand, atmosfæremodeller og metallicitet) påvirker resultaterne. De ovenstående værdier er derfor angivet i et sammenfattende og lettilgængeligt format.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er Arcturus?

Q: Hvor befinder Arcturus sig?

Sp: Hvad er Arcturus' tilsyneladende størrelsesgrad?

Spørgsmål: Hvordan er Arcturus sammenlignet med andre stjerner med hensyn til lysstyrke?

Spørgsmål: Hvor langt er Arcturus fra Jorden?

Spørgsmål: Hvilken type stjerne er Arcturus?

Sp: Hvad er diameteren på Arcturus?

Søg efter bogstav