How big is Полярна зоря?

Полярна зоря нині є північною полярною зорею, а її головна зоря — найближчий і найяскравіший відомий приклад пульсуючих зір, які називають цефеїдами. Ця зоря має в поперечнику близько 64 мільйонів кілометрів, а це приблизно в 46 разів більше за ширину Сонця, за вимірюваннями, опублікованими 2024 року. Це ширина її видимої поверхні, яка зовсім трохи роздувається і стискається, поки зоря пульсує.

Розмір

Насправді Полярна зоря — це три зорі, а цей сайт показує найяскравішу з них, Полярну Aa. У 2016–2021 роках астрономи вимірювали, яку видиму ширину вона має, за допомогою масиву CHARA на горі Вілсон у Каліфорнії, який поєднує світло кількох телескопів, щоб побачити найдрібніші деталі. Її видима ширина становить близько 3,1 тисячної частки кутової секунди, де кутова секунда — це 1/3 600 градуса. Стільки ж завтовшки людська волосина, якщо дивитися на неї з відстані близько 6,6 кілометра.

Щоб перетворити цей кут на справжній розмір, потрібна відстань, яку довго оскаржували. Сама Полярна зоря надто яскрава для деяких приладів, що вимірюють відстані, а опубліковані оцінки коливаються від приблизно 320 до 520 світлових років. Світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік, близько 9,46 трильйона кілометрів. У дослідженні 2024 року використали виміряну космічним апаратом «Гайя» відстань до Полярної B, слабшої зорі тієї самої системи, — близько 447 світлових років.

На такій відстані радіус Полярної Aa в 46,3 раза більший за радіус Сонця. Вимірювання 2006 року, зроблене іншим приладом, за тієї самої відстані дає 46 радіусів Сонця. За найкоротшої з опублікованих відстаней та сама видима ширина означала б, що зоря лише приблизно в 33 рази ширша за Сонце.

Полярна Aa — змінна зоря. Вона пульсує приблизно кожні чотири доби, а її ширина, як очікують, змінюється лише приблизно на 0,4% за кожен цикл, тобто приблизно на 260 000 кілометрів.

Порівняння розмірів

Полярна Aa приблизно в 46 разів ширша за Сонце і приблизно в 5 000 разів ширша за Землю.
За об’ємом у ній вмістилося б близько 99 000 Сонць.
Якби вона опинилася на місці Сонця, її поверхня сягала б понад половини шляху до орбіти Меркурія.
Вона приблизно в 1,8 раза ширша за Арктур, ще одну зорю-гіганта на цьому сайті. Альдебаран, наступна менша зоря на цьому сайті, має майже таку саму ширину — близько 63 мільйонів кілометрів.
Якби Сонце зменшили до розміру баскетбольного м’яча, Полярна Aa була б кулею діаметром близько 11 метрів.

Північна полярна зоря

Полярна зоря є північною полярною зорею, бо вісь обертання Землі спрямована поблизу неї. Вісь повільно хитається, як дзиґа, з циклом близько 25 800 років, який називають прецесією, тому північна полярна зоря з часом змінюється. Близько двох тисяч років тому північними полярними зорями були дві інші зорі — Кохаб і Феркад.

Зоря з компаньйонами

У Полярної Aa є близький компаньйон, Полярна Ab, що обертається навколо неї приблизно кожні 30 років по витягнутій овальній орбіті. Коли вони найближчі одна до одної, між ними близько 6,2 астрономічної одиниці, де одна астрономічна одиниця — це середня відстань від Землі до Сонця. Завдяки спостереженням за цією орбітою в дослідженні 2024 року з’ясували, що маса Полярної Aa в 5,13 раза більша за масу Сонця. Третя зоря, Полярна B, розташована на небі на відстані 18 кутових секунд.

Полярна Aa незвичайна й іншими рисами. Її пульсації слабшали протягом значної частини XX століття і близько 2000 року знову почали посилюватися. Зображення її поверхні, створені за вимірюваннями CHARA, показують те, що схоже на плями, зокрема одну велику яскраву, хоча деякі з цих деталей можуть бути артефактами того, як створювали зображення.