How big is Polaris?

Polaris is de huidige Poolster, en zijn hoofdster is het dichtstbijzijnde en helderste bekende voorbeeld van de pulserende sterren die cepheïden heten. Die ster is ongeveer 64 miljoen kilometer breed, ongeveer 46 keer zo breed als de Zon, volgens metingen die in 2024 zijn gepubliceerd. Dat getal is de breedte van het zichtbare oppervlak, dat heel licht uitzet en krimpt terwijl de ster pulseert.

Grootte

Polaris bestaat in werkelijkheid uit drie sterren, en de verkenner toont de helderste, Polaris Aa genoemd. Tussen 2016 en 2021 maten astronomen hoe breed die lijkt met de CHARA Array, die het licht van meerdere telescopen combineert om zeer fijne details te zien, op Mount Wilson in Californië. De ster lijkt ongeveer 3,1 duizendste van een boogseconde breed, waarbij een boogseconde 1/3.600 van een graad is. Dat is de breedte van een mensenhaar gezien van ongeveer 6,6 kilometer afstand.

Om die hoek om te rekenen naar een echte grootte is de afstand nodig, die lang omstreden was. Polaris zelf is te helder voor sommige instrumenten die afstanden meten, en gepubliceerde schattingen liepen uiteen van ongeveer 320 tot 520 lichtjaar. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, ongeveer 9,46 biljoen kilometer. De studie uit 2024 gebruikte de door het ruimtevaartuig Gaia gemeten afstand tot Polaris B, een zwakkere ster in hetzelfde systeem: ongeveer 447 lichtjaar.

Bij die afstand is de straal van Polaris Aa 46,3 keer die van de Zon. Een meting uit 2006, gedaan met een ander instrument, geeft bij dezelfde afstand 46 keer die van de Zon. Bij de kortste van de gepubliceerde afstanden zou de ster bij dezelfde schijnbare breedte maar ongeveer 33 keer zo breed zijn als de Zon.

Polaris Aa is een veranderlijke ster. Hij pulseert ongeveer eens per vier dagen, en zijn breedte verandert naar verwachting met slechts ongeveer 0,4% per cyclus, oftewel ongeveer 260.000 kilometer.

Groottevergelijkingen

Polaris Aa is ongeveer 46 keer zo breed als de Zon en ongeveer 5.000 keer zo breed als de Aarde.
Naar volume passen er ongeveer 99.000 Zonnen in.
Als Polaris Aa de plaats van de Zon innam, zou zijn oppervlak meer dan halverwege de baan van Mercurius reiken.
Hij is ongeveer 1,8 keer zo breed als Arcturus, een andere reuzenster in de verkenner. Aldebaran, de eerstvolgende kleinere ster in de verkenner, is bijna even breed, ongeveer 63 miljoen kilometer.
Als de Zon werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou Polaris Aa een bal van ongeveer 11 meter breed zijn.

De Poolster

Polaris is de Poolster omdat de rotatieas van de Aarde er dichtbij wijst. De as wiebelt langzaam, als een draaiende tol, in een cyclus van ongeveer 25.800 jaar die precessie heet, waardoor de Poolster in de loop van de tijd verandert. Een paar duizend jaar geleden waren twee andere sterren, Kochab en Pherkad, de Poolsterren.

Een ster met gezelschap

Polaris Aa heeft een nabije begeleider, Polaris Ab, die er ongeveer eens per 30 jaar omheen draait in een uitgerekte, ovale baan. Op hun dichtst bij elkaar staan de twee ongeveer 6,2 astronomische eenheden van elkaar, waarbij een astronomische eenheid de gemiddelde afstand van de Aarde tot de Zon is. Door deze baan te volgen vond de studie uit 2024 dat Polaris Aa 5,13 keer de massa van de Zon heeft. De derde ster, Polaris B, staat aan de hemel op 18 boogseconden afstand.

Polaris Aa is ook op andere manieren ongewoon. Zijn pulsaties werden gedurende een groot deel van de 20e eeuw zwakker en begonnen rond 2000 weer sterker te worden. Afbeeldingen van zijn oppervlak, gemaakt op basis van de CHARA-metingen, tonen wat op vlekken lijkt, waaronder een grote heldere, hoewel sommige kenmerken het gevolg kunnen zijn van fouten bij het maken van de afbeeldingen.