How big is Polstjärnan?

Polaris är dagens polstjärna, och dess huvudstjärna är det närmaste och ljusstarkaste kända exemplet på de pulserande stjärnor som kallas cepheider. Huvudstjärnan är cirka 64 miljoner kilometer i diameter, cirka 46 gånger solens bredd, enligt mätningar som publicerades år 2024. Siffran avser bredden på stjärnans synliga yta, som sväller och krymper mycket svagt när stjärnan pulserar.

Storlek

Polaris är egentligen tre stjärnor, och utforskaren visar den ljusstarkaste, som kallas Polaris Aa. Mellan 2016 och 2021 mätte astronomer hur bred stjärnan ser ut att vara med CHARA Array på Mount Wilson i Kalifornien. Anläggningen kombinerar ljuset från flera teleskop för att se mycket fina detaljer. Stjärnan är cirka 3,1 tusendels bågsekund bred, där en bågsekund är 1/3 600 av en grad. Det motsvarar bredden av ett människohår sett från ett avstånd av cirka 6,6 kilometer.

För att omvandla vinkeln till en verklig storlek behövs avståndet, som länge var omstritt. Polaris är i sig för ljusstark för en del av de instrument som mäter avstånd, och publicerade uppskattningar har legat mellan cirka 320 och 520 ljusår. Ett ljusår är den sträcka som ljuset färdas på ett år, cirka 9,46 biljoner kilometer. Studien från 2024 använde avståndet till Polaris B, en ljussvagare stjärna i samma system, uppmätt av rymdfarkosten Gaia: cirka 447 ljusår.

Vid det avståndet är radien hos Polaris Aa 46,3 gånger solens. En mätning från 2006, gjord med ett annat instrument, ger 46 gånger solens vid samma avstånd. Vid det kortaste av de publicerade avstånden skulle samma skenbara bredd göra stjärnan bara cirka 33 gånger så bred som solen.

Polaris Aa är en variabel stjärna. Den pulserar ungefär var fjärde dag, och dess bredd väntas ändras med bara cirka 0,4 % under varje cykel, eller cirka 260 000 kilometer.

Storleksjämförelser

Polaris Aa är cirka 46 gånger så bred som solen och cirka 5 000 gånger så bred som jorden.
Cirka 99 000 solar skulle rymmas inuti den, räknat i volym.
Om Polaris Aa tog solens plats, skulle stjärnans yta nå mer än halvvägs till Merkurius bana.
Polaris Aa är cirka 1,8 gånger så bred som Arcturus, en annan jättestjärna i utforskaren. Aldebaran, nästa mindre stjärna i utforskaren, är nästan lika bred, cirka 63 miljoner kilometer i diameter.
Om solen förminskades till storleken av en basketboll, skulle Polaris Aa vara en boll som är cirka 11 meter i diameter.

Polstjärnan

Polaris är polstjärnan eftersom jordens rotationsaxel pekar nära den. Axeln vacklar långsamt, som en snurra, i en cykel på cirka 25 800 år som kallas precession, så polstjärnan byts ut med tiden. För ett par tusen år sedan var polstjärnorna två andra stjärnor, Kochab och Pherkad.

En stjärna med sällskap

Polaris Aa har en nära följeslagare, Polaris Ab, som kretsar kring den ungefär vart 30:e år i en utdragen, oval bana. Som närmast är de två cirka 6,2 astronomiska enheter från varandra, där en astronomisk enhet är det genomsnittliga avståndet från jorden till solen. Genom att följa den här banan kom studien från 2024 fram till att Polaris Aa har 5,13 gånger solens massa. Den tredje stjärnan, Polaris B, ligger 18 bågsekunder bort på himlen.

Polaris Aa är ovanlig på andra sätt också. Stjärnans pulsationer blev svagare under stora delar av 1900-talet och började bli starkare igen omkring år 2000. Bilder av stjärnans yta som har gjorts utifrån CHARA-mätningarna visar vad som verkar vara fläckar, bland annat en stor, ljus fläck, även om en del av dragen kan vara brister i hur bilderna gjordes.