ما حجم نجم الشمال؟

النجم القطبي هو نجم الشمال في عصرنا، ونجمه الرئيسي هو أقرب وألمع مثال معروف على النجوم النابضة التي تسمى المتغيرات القيفاوية. ويبلغ عرض هذا النجم نحو 64 مليون كيلومتر، أي نحو 46 ضعفًا لعرض الشمس، بحسب قياسات نُشرت عام 2024. وهذا الرقم هو عرض سطحه المرئي، الذي يتمدد ويتقلص بقدر ضئيل جدًا مع نبض النجم.

الحجم

النجم القطبي في الحقيقة ثلاثة نجوم، ويعرض المستكشف أسطعها، ويسمى النجم القطبي Aa. وبين عامي 2016 و2021 قاس علماء الفلك مدى اتساعه الظاهري بمصفوفة CHARA، التي تجمع ضوء عدة تلسكوبات لرؤية تفاصيل دقيقة جدًا، وتقع على جبل ويلسون في ولاية كاليفورنيا. ويبلغ عرضه نحو 3.1 جزء من ألف من الثانية القوسية، والثانية القوسية هي جزء من 3,600 من الدرجة. وهذا يعادل عرض شعرة الإنسان إذا رُئيت من مسافة نحو 6.6 كيلومتر.

يتطلب تحويل هذه الزاوية إلى حجم حقيقي معرفة المسافة، التي ظل الخلاف حولها قائمًا زمنًا طويلًا. فالنجم القطبي نفسه أشد سطوعًا مما تتحمله بعض الأجهزة التي تقيس المسافات، وقد تراوحت التقديرات المنشورة بين نحو 320 و520 سنة ضوئية. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، وتبلغ نحو 9.46 تريليون كيلومتر. واستخدمت دراسة عام 2024 المسافة التي قاسها المسبار غايا إلى النجم القطبي B، وهو نجم أقل سطوعًا في المنظومة نفسها: نحو 447 سنة ضوئية.

عند هذه المسافة يبلغ نصف قطر النجم القطبي Aa 46.3 ضعفًا لنصف قطر الشمس. ويعطي قياس يعود إلى عام 2006 أُجري بجهاز مختلف 46 ضعفًا لنصف قطر الشمس عند المسافة نفسها. وعند أقصر المسافات المنشورة، سيجعل العرض الظاهري نفسه عرض النجم نحو 33 ضعفًا فقط لعرض الشمس.

النجم القطبي Aa نجم متغير. فهو ينبض كل أربعة أيام تقريبًا، ويُتوقع أن يتغير عرضه بنحو 0.4% فقط في كل دورة، أي نحو 260,000 كيلومتر.

مقارنات الحجم

يبلغ عرض النجم القطبي Aa نحو 46 ضعفًا لعرض الشمس، ونحو 5,000 ضعف لعرض الأرض.
من حيث الحجم، يتسع داخله نحو 99,000 شمس.
لو حلّ محل الشمس لامتد سطحه إلى ما بعد منتصف الطريق إلى مدار عطارد.
يبلغ عرضه نحو 1.8 مرة عرض السماك الرامح، وهو نجم عملاق آخر في المستكشف. أما الدبران، وهو النجم الأصغر مباشرةً في المستكشف، فعرضه يكاد يساوي عرض النجم القطبي Aa، إذ يبلغ نحو 63 مليون كيلومتر.
لو جرى تصغير الشمس إلى حجم كرة سلة، لكان النجم القطبي Aa كرة قطرها نحو 11 مترًا.

نجم الشمال

النجم القطبي هو نجم الشمال لأن محور دوران الأرض يشير إلى موضع قريب منه. ويتمايل هذا المحور ببطء، كما يفعل الخذروف أثناء دورانه، في دورة تستغرق نحو 25,800 سنة تسمى مبادرة الاعتدالين، ولذلك يتغير نجم الشمال بمرور الزمن. وقبل نحو ألفي سنة كان نجما الشمال نجمين آخرين هما كوكب والفرقد.

نجم له رفاق

للنجم القطبي Aa رفيق قريب هو النجم القطبي Ab، يدور حوله كل 30 سنة تقريبًا في مدار بيضاوي مستطيل. وعندما يكون النجمان في أقرب نقطة بينهما، يفصل بينهما نحو 6.2 وحدة فلكية، والوحدة الفلكية هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس. وبتتبع هذا المدار وجدت دراسة عام 2024 أن كتلة النجم القطبي Aa تبلغ 5.13 ضعف كتلة الشمس. أما النجم الثالث، النجم القطبي B، فيقع على بعد 18 ثانية قوسية في السماء.

والنجم القطبي Aa غير معتاد من نواحٍ أخرى أيضًا. فقد ضعفت نبضاته خلال جزء كبير من القرن العشرين، وبدأت تقوى من جديد نحو عام 2000. وتُظهر صور لسطحه أُنتجت من قياسات CHARA ما يبدو أنه بقع، منها بقعة ساطعة كبيرة، مع أن بعض هذه المعالم قد يكون عيوبًا في طريقة إنتاج الصور.