Polaris (Nordstjernen): Cepheid, tredobbelt stjernesystem og navigation
Polaris: Nordstjernen — cepheid, tredobbelt stjernesystem og historisk navigationsmærke. Nærmeste cepheid med fascinerende afstands-mysterium.
Polaris (Alpha Ursae Minoris) er kendt som polstjernen eller nordstjernen. Den er den klareste stjerne i stjernebilledet Ursa Minor og ligger næsten direkte over Jordens nordpol. Set fra jordoverfladen ser det derfor ud, som om Polaris står på stort set samme sted på himlen – det gør den til et praktisk fast holdepunkt for navigation på den nordlige halvkugle.
Systemets opbygning
Polaris er ikke en enkelt stjerne, men et tredobbelt stjernesystem. Hovedkomponenten, Polaris A, er en lys kæmpestjerne. Ved siden af A findes en meget tæt dværgstjerne (ofte omtalt som Ab), og derudover en tydeligere, fjernere ledsager, Polaris B, som kredser i en stor bane omkring hovedstjernen med en skønnet afstand på ca. 2.400 AE. Polaris B kan ses med et almindeligt lille teleskop; den blev opdaget af William Herschel i 1780 ved hjælp af hans spejlteleskop.
Den nærtstående dværgstjerne Ab blev forudsagt allerede i 1929 ud fra bevægelsesmålinger, men blev først direkte konstateret i det 21. århundrede ved hjælp af moderne rum- og jordbaserede instrumenter. Ab kredser meget tæt omkring A – i størrelsesorden afstanden fra Uranus til vores Sol – og systemets tætte følgeskab gør præcise målinger vanskeligere.
Cepheidvariabelen Polaris A
Polaris A er en klassisk cepheidvariabel: dens lysstyrke varierer periodisk som følge af stjernens indre pulsationer. Perioden er omkring 3,97 døgn, men både amplituden og periodens udvikling har ændret sig over tid. Polaris er bemærkelsesværdig, fordi den er den nærmeste kendte klassiske cepheid i Mælkevejen. Netop målinger af en nærliggende cepheid er vigtige, fordi cepheiders periode-luminositets-relation bruges som en nøgle i den astronomiske afstandsskala.
Der er stadig usikkerhed om nogle af Polaris' grundlæggende fysiske parametre (masse, radius og lysstyrke), dels fordi stjernen er et flerkomponent-system, og dels på grund af vanskeligheder med præcis afstandsbestemmelse. Estimater for massen ligger i nogle undersøgelser omkring få gange Solens masse, mens radius og lysstyrke også angives med en vis spredning afhængig af metode og antagelser.
Afstand og betydning for afstandsskalaen
Selvom Polaris ligger relativt tæt på os sammenlignet med andre cepheider, er dens afstand endnu ikke fastlagt med fuld sikkerhed. Mange nyere beregninger angiver en afstand på omkring 434 lysår (133 parsec), men enkelte analyser antyder, at den kan være op til omkring 30 % tættere. Den præcise afstand har stor betydning: fordi cepheider bruges til at kalibrere afstandsmålinger i universet, påvirker forbedringer i Polaris' parametre også nøjagtigheden af større kosmiske afstandsskalaer. Moderne målinger fra missions som Gaia hjælper meget, men Polaris' multiplicitet og variabilitet gør tolkningen kompleks.
Brugsområder og historisk navigation
I århundreder brugte sømænd på den nordlige halvkugle Polaris til at bestemme deres position på havet. Den enkleste og mest direkte anvendelse er, at vinklen mellem Polaris og horisonten cirka svarer til observatørens breddegrad på den nordlige halvkugle, hvilket gør den til et praktisk værktøj før moderne instrumenter. Det er dog vigtigt at huske, at Polaris ikke viser geografisk nord ved at svare nøjagtigt til magnetisk nord; jordens magnetiske nord er et andet punkt, og dermed kræves korrektioner for magnetisk variation, hvis man bruger kompas.
Præcession og tidsudvikling
Polaris er Nordstjernen i dag, men det har den ikke altid været, og det vil den heller ikke være for evigt. Den retning, som Jordens rotationsakse peger mod i forhold til stjernehimlen, ændrer sig langsomt gennem en proces kaldet stjernepræcession. Omkring 3.000 f.Kr. var det den svage stjerne Thuban i Draco, der lå nær den nordlige akse. Polaris begyndte at blive den dominerende polstjerne omkring år 500 e.Kr. og vil nærme sig sin tætteste stilling over Jordens nordpol frem mod omkring år 2100–2102. Efter dette vil den igen bevæge sig væk, og en ny "pole star" vil gradvis overtage rollen i løbet af årtusinder; Polaris forventes at være den nærmeste stjerne til polen frem til omkring år 3000 e.Kr.
Selvom Polaris ligger nær nordpolen på himlen, ligger den ikke præcist i polpunktet i øjeblikket; afvigelsen er lille – mindre end en grad – hvilket alligevel er tæt nok til, at stjernen har fungeret og stadig fungerer som et nyttigt referencepunkt.
Modpolen på den sydlige halvkugle
Der findes ingen enkel, lysstærk stjerne på den sydlige halvkugle, som spiller en tilsvarende rolle som Polaris på den nordlige halvkugle. Den nærmeste kandidat i syd, Sigma Octantis, er betydeligt svagere og langt sværere at bruge til navigation uden instrumenter.
Polaris som set af Hubble-rumteleskopet
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Polaris?
A: Polaris (Alpha Ursae Minoris) er polstjernen eller nordstjernen. Den er den klareste stjerne i stjernebilledet Ursa Minor og næsten lige over Jordens nordpol.
Spørgsmål: Hvordan er Polaris blevet brugt historisk set?
A: I århundreder brugte sømænd på den nordlige halvkugle Polaris til at finde ud af, hvor de befandt sig på havet, og hvilken vej de bevægede sig.
Spørgsmål: Er Polaris en del af et stjernesystem med flere stjerner?
A: Ja, den er en del af et tredobbelt stjernesystem med en meget tæt dværgbinær stjerne og en større stjerne, Polaris B, som kredser i en bane 2.400 AU væk.
Spørgsmål: Hvornår blev Polaris Nordstjernen?
Svar: I 3000 f.Kr. var en svag stjerne ved navn Thuban i stjernebilledet Draco Nordstjernen. Polaris blev dog ikke Nordstjernen før omkring år 500 e.Kr.
Spørgsmål: Hvor længe vil den forblive som tættest på at være lige over Jordens nordpol?
Svar: Den vil komme tættere på lige over Jordens nordpol indtil engang i 2102 og derefter bevæge sig væk igen. Den vil være tættest på at være lige over Jordens nordpol indtil omkring år 3000 e.Kr.
Sp: Hvilken type stjerne er Polaris A?
A: Hovedstjernen, Polaris A, er en kæmpe stjerne med 4,5 gange Solens masse og en diameter på 45 millioner kilometer. Den er også klassificeret som en klassisk cepheidvariabel - en af de nærmeste til os i vores Mælkevejsgalakse.
Spørgsmål: Findes der en tilsvarende sydpolstjerne?
A: Nej, der findes ikke en tilsvarende sydpolsstjerne, der spiller en lignende rolle som Polarstjernen for dem, der befinder sig på den sydlige halvkugle på Jorden
Søge