Astronomen sehen erstmals Details auf der Oberfläche des Polarsterns

Sterne sind bei der Beobachtung des Himmels eigentlich immer nur punktförmige Objekte, die auch durch ein starkes Teleskop nicht größer werden. Modernste Instrumente ermöglichten es nun aber, tatsächlich die Oberfläche des Polarsterns anzuschauen.

Virtuelles 330-Meter-Teleskop

Das Mittel der Wahl waren dafür sechs teleskopartige, kuppelförmige Strukturen, die auf dem Mount Wilson in Kalifornien, stehen: Das CHARA-Array. Diese Instrumente haben kürzlich eine bemerkenswerte Beobachtung ermöglicht: Zum ersten Mal wurde die Oberfläche des Polarsterns Polaris, eines Cepheidensterns, mit außergewöhnlich hoher Auflösung abgebildet.

Polaris ist seit Jahrhunderten ein zentraler Orientierungspunkt am Nachthimmel. Künstler und Wissenschaftler haben ihn unzählige Male beobachtet und dokumentiert. Doch die neuen Bilder des CHARA-Arrays, das mit einem Durchmesser von 330 Metern arbeitet, bieten eine bislang unerreichte Präzision. Die hohe Auflösung des Systems hat es den Forschern ermöglicht, überraschende Details auf der Oberfläche von Polaris zu erkennen, darunter auffällige helle und dunkle Flecken, ähnlich den Sonnenflecken, die wir von unserer Sonne kennen.


Diese Entdeckung ist besonders faszinierend, da Polaris als Cepheidenstern bekannt ist, dessen Helligkeit regelmäßig in einem Vier-Tage-Zyklus schwankt. Cepheidensterne sind aufgrund ihrer Vorhersagbarkeit von großer Bedeutung für die kosmische Entfernungsbestimmung. Die neu entdeckten Flecken auf Polaris werfen jedoch Fragen auf, da solche Merkmale bei dieser Art von Sternen bisher nicht bekannt waren. Polarstern in grober Auflösung - aber eben mehr als ein Pixel Polaris ist nicht nur wegen seiner Flecken bemerkenswert, sondern auch aufgrund seines besonderen Platzes in einem Dreifachsternsystem - zwei der Sterne stehen dabei eng beieinander und werden von Beobachtern mit bloßem Auge als ein einzelner Stern wahrgenommen. Eines dieser beiden Objekte ist Polaris, der 46 Mal größer als unsere Sonne und rund 400 Lichtjahre von uns entfernt ist.

Sprunghafte Entwicklung

Die jüngsten Untersuchungen des CHARA-Arrays zielten darauf ab, den Orbit eines der Begleitsterne zu kartieren. Diese Aufgabe ist besonders schwierig, da der Begleitstern sehr nah an Polaris liegt und extrem schwach leuchtet. Erst 2005 konnte seine Existenz durch das Hubble-Weltraumteleskop bestätigt werden.

Die Ergebnisse dieser Forschung sind weitreichend. Sie legen nahe, dass Polaris möglicherweise etwa fünfmal massereicher ist als die Sonne, was höher ist, als bisher angenommen. Diese neue Erkenntnis könnte das Verständnis von Cepheidensternen und ihrer Entwicklung weiter vertiefen. Die Erkenntnisse der Beobachtung wurden im The Astrophysical Journal veröffentlicht.


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