Polarstern

Der Polarstern 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.

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 Überriese 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.

Daten des Polarsterns 

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 

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:
 Äquinoktium 2000.0: Rektaszension 2h 31m 49s, Deklination +89°15′51″
 Äquinoktium 1950.0: Rektaszension 1h 48,8m, Deklination +89°02′

Polarstern in Vorzeit und Zukunft 

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:

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

Siehe auch 
 Liste der hellsten Sterne

Weblinks 

 Demonstration der Präzession (benötigt Java)
 Der Polarstern ist zu dritt. Auf: wissenschaft.de vom 11. Januar 2006
 North Star’s Unseen Companion Photographed

Einzelnachweise 

Pulsationsveränderlicher Stern
Wikipedia:Artikel mit Video