Polaris, conosciuta anche come la Stella del Nord, Alfa Ursae Minoris o Stella di Arcady, è la stella più luminosa della costellazione dell’Orsa Minore.
Polaris è notevole per essere attualmente la stella luminosa più vicina al Polo Nord Celeste. Il polo segna il vero nord, il che rende la Stella Polare importante per la navigazione, in quanto l’elevazione della stella sopra l’orizzonte corrisponde strettamente alla latitudine dell’osservatore.
La Stella Polare ha la reputazione di essere luminosa, ma non è tra le prime 10 e nemmeno tra le prime 40 stelle più luminose del cielo notturno. È solo la 48esima stella più luminosa, e deve la sua reputazione al fatto che è la stella relativamente più vicina (seconda magnitudine) al Polo Nord Celeste.
Polaris è anche la stella che segna la fine del manico del Piccolo Carro. Si trova a circa 434 anni luce o 133 parsec di distanza dalla Terra.
Polaris ha molti nomi diversi, tra cui Stella del Nord, Stella del Polo, Lodestar, Stella Guida e Cynosūra, che deriva dal greco κυνόσουρα per “la coda del cane”. Nell’antica Grecia, l’Orsa Minore veniva presa per rappresentare un cane, non un orso.
La vista ravvicinata del sistema stellare trinario Polaris. Credit: NASA, ESA, N. Evans (Harvard-Smithsonian CfA), e H. Bond (STScI)
La maggior parte dei nomi usati per Alpha Ursae Minoris (Alpha UMi) riflettono il ruolo della stella come stella polare. Il nome stesso Polaris è un’ellissi per Stella Polaris, il latino per “stella del polo”. In latino, la stella è anche conosciuta come Stella Maris, o “la stella del mare”. Nell’astronomia islamica medievale, Polaris era conosciuta come Mismar, che significa “ago” o “chiodo”, al-kaukab al-shamaliyy o “la stella del nord”, e al-kutb al-shamaliyy o “l’asse (o fuso) settentrionale”
Alpha Ursae Minoris è leggermente fuori dal polo, facendo un cerchio intorno ad esso di circa 1,5 gradi. Come risultato della precessione di 26.000 anni dell’asse terrestre, il polo celeste si sta attualmente avvicinando a Polaris. Una volta raggiunta la separazione di 14 minuti d’arco intorno all’anno 2105, il polo inizierà ad allontanarsi nuovamente dalla stella. Alla fine, un’altra stella subentrerà come punto di riferimento per la navigazione del vero nord.
LOCAZIONE
Come trovare la Stella Polare
Poiché il Piccolo Carro non è abbastanza luminoso per essere visto da aree dove c’è troppo inquinamento luminoso, il modo più semplice per localizzare la Stella Polare è usare le stelle del più grande e luminoso Grande Carro nella vicina costellazione dell’Orsa Maggiore.
Polaris, la Stella del Nord, si trova immaginando una linea da Merak (β) a Dubhe (α) e poi estendendola per cinque volte la distanza dopo Dubhe (α). Legenda: α UMa (Dubhe), β UMa (Merak), γ UMa (Phecda), δ UMa (Megrez), ε UMa (Alioth), ζ UMa (Mizar), η UMa (Alkaid) e α Ursae Minoris (Polaris), immagine: Alex Zelenko
Le stelle Dubhe e Merak nell’Orsa Maggiore, note anche come i Puntatori, sono il modo più semplice per trovare Polaris. Queste sono le due stelle luminose che delineano la parte esterna della coppa dell’Orsa Maggiore. Una linea immaginaria attraverso queste stelle conduce direttamente alla Stella Polare. Polaris si trova a circa cinque volte la distanza tra le stelle Pointer. È la prima stella luminosa in quella direzione.
L’Orsa Maggiore completa un cerchio intorno a Polaris ogni 23 ore e 56 minuti, con le stelle puntatrici che puntano sempre verso la Stella Polare.
Le uniche stelle luminose vicine che sono facilmente visibili sono Kochab e Pherkad, che fanno anch’esse parte del Piccolo Carro. Le due stelle sono conosciute come i “Guardiani del Polo” perché sembrano marciare intorno alla Stella Polare come sentinelle.
Polaris segna la fine del manico del Piccolo Carro, o la punta della coda dell’Orsa Minore. Le stelle del Piccolo Carro sono relativamente deboli e possono essere viste senza binocolo solo in buone condizioni, con cielo limpido, senza inquinamento luminoso e poca o nessuna luce lunare.
Stella del Polo
Polaris si trova quasi in linea diretta con l’asse di rotazione della Terra, cioè quasi esattamente “sopra” il Polo Nord. La stella è quasi immobile, con tutte le altre stelle del cielo settentrionale che sembrano ruotare intorno ad essa. La Stella Polare non sorge né tramonta mai di notte, ma rimane quasi nella stessa posizione sopra l’orizzonte settentrionale per tutto l’anno, mentre le altre stelle sembrano girarle intorno. Per gli osservatori al Polo Nord, la stella si trova direttamente sopra la testa. Per gli osservatori di New York, si trova 41 gradi sopra l’orizzonte settentrionale, che corrisponde alla latitudine della città. Per gli osservatori all’equatore, Polaris si trova proprio sull’orizzonte. La stella è più alta nel cielo quanto più a nord si va e scende sotto l’orizzonte per gli osservatori dell’emisfero sud.
Sistema stellare di Polaris, immagine: NASA
Polaris è stata usata come stella polare dai navigatori almeno dalla tarda antichità. Attualmente si trova a 0,7° dal polo e gira intorno ad esso in un piccolo cerchio di circa un grado e mezzo di diametro.
Polaris non è sempre stata la stella polare. Intorno all’anno 2500 a.C., il polo celeste era vicino a Thuban, situato nella costellazione del Draco. Intorno all’anno 400 a.C., il polo era più vicino a Kochab, Beta Ursae Minoris, che ad Alpha UMi. Intorno all’anno 14.000, la molto più luminosa Vega nella costellazione della Lira sarà la stella più vicina al polo.
Polaris farà il suo approccio più vicino al polo il 24 marzo 2100, quando arriverà a soli 27,15 minuti d’arco da esso. Dopo il 21° secolo, il polo celeste si allontanerà da Polaris e, entro il 41° secolo, si avvicinerà a Gamma Cephei nella costellazione del Cefeo.
A differenza del Polo Celeste Nord, il polo nell’emisfero sud non ha una stella luminosa abbastanza vicina da essere chiamata la stella del polo, né ne avrà una per i prossimi 2.000 anni. La stella più vicina al polo sud è Sigma Octantis, situata nella costellazione di Octans. Con una magnitudine visiva di 5,45, può a malapena essere vista senza binocolo, il che non la rende molto utile per la navigazione.
SISTEMA STELLARE
Polaris non è una stella singola, ma un sistema stellare multiplo. La componente principale, Alpha Ursae Minoris Aa, è una stella supergigante gialla evoluta appartenente alla classe spettrale F7. È 2.500 volte più luminosa del Sole, 4,5 volte più massiccia e ha un raggio 46 volte quello del Sole. La stella è classificata come variabile Cefeide, mostrando pulsazioni su un periodo di circa quattro giorni.
Polaris A, immagine: NASA
Polaris A è una classica variabile Cefeide di Popolazione I. È la variabile Cefeide più luminosa del cielo. Le variabili Cefeidi sono stelle che gli astronomi usano per misurare le distanze delle galassie e degli ammassi. La luminosità della Stella Polare varia di 0,03 magnitudini in un periodo di 3,97 giorni. La sua variabilità era stata teorizzata fin dal 1852, ma non fu confermata fino al 1911, quando l’astronomo danese Ejnar Hertzsprung confermò la variazione.
L’ampiezza e il periodo delle variazioni di Polaris A non sono rimasti gli stessi dalla scoperta. Prima del 1963, l’ampiezza era più di 0,1 magnitudine e lentamente decrescente. È diminuita abbastanza rapidamente dopo il 1966 fino a raggiungere la magnitudine 0,05, e da allora è stata irregolare ma si è mantenuta vicina a quell’intervallo. Il periodo delle variazioni è aumentato più o meno costantemente fino al 1963, quando è rimasto costante da 3 anni, e poi ha iniziato ad aumentare di nuovo. Attualmente, le misurazioni mostrano un aumento costante di 3,2 secondi all’anno.
Diagramma che mostra come trovare la stella Polaris seguendo le stelle indicatrici nel Grande Carro.
Alpha Ursae Minoris Aa ha due compagne. Quella più vicina alla supergigante, designata Alpha Ursae Minoris Ab, è una nana appartenente alla classe spettrale F7. Si trova a una distanza media di 17 unità astronomiche e ha un periodo orbitale di circa 29,6 anni. La stella ha un’orbita altamente eccentrica che la porta tra 27 e 6,7 unità astronomiche dalla componente primaria.
La stella più lontana dalla supergigante, designata Alpha Ursae Minoris B, si trova a 18 secondi d’arco. È una stella nana con la classificazione stellare F3 1.4. Si trova ad almeno 2.400 unità astronomiche da Polaris A e ha un periodo orbitale di almeno 42.000 anni. Polaris B fu scoperta da William Herschel nel 1780. Può essere vista con un modesto telescopio.
Polaris ha anche due compagne più lontane, Alpha UMi C e Alpha UMi D.
Polaris è la più luminosa in un piccolo semicerchio di stelle noto come “Anello di fidanzamento”. Le stelle si trovano in un campo largo sei gradi.
Il Polo Nord Celeste si trova all’incirca a metà strada tra Polaris e Lambda UMi.
Polaris – Alpha Ursae Minoris. Immagine: NASA/ESA/HST, G. Bacon (STScI)
La natura binaria di Polaris A fu confermata nel 1929 dopo un esame dello spettro della stella. Tutte e tre le componenti del sistema stellare sono state rivelate nelle immagini di Hubble nel gennaio 2006.
Polaris potrebbe essere 2,5 volte più luminosa oggi di quando l’astronomo greco Tolomeo osservò la stella, secondo una recente ricerca guidata da Scott Engle della Villanova University in Pennsylvania.
La ricerca, basata su registrazioni storiche e presentata in una sessione poster al meeting dell’American Astronomical Society a Washington, D.C, nel gennaio 2014, ha rivelato che la stella è passata dalla terza alla seconda magnitudine dai tempi di Tolomeo. Engle e il suo team hanno utilizzato misurazioni storiche della stella da parte di Tolomeo nell’anno 137, dell’astronomo persiano Al Sufi nel 964, dell’astronomo danese Tycho Brahe nel XVI secolo, e altri.
Polaris: Alpha Ursae Minoris
Costellazione: Ursa Minor
Distanza: 325 – 425 anni luce (99 – 129,5 parsec)
Coordinate:
Alpha Ursae Minoris A – 02h 31m 49,09s (ascensione destra), +89°15’50,8″ (declinazione)
Alpha Ursae Minoris B – 02h 30m 41,63s (ascensione destra), +89°15’38.1″ (declinazione)
Magnitudine apparente: 1,98v (Alpha Ursae Minoris Aa), 9,2 (Alpha Ursae Minoris Ab), 8,7 (Alpha Ursae Minoris B)
Magnitudine assoluta: -3,6 (Alpha UMi Aa), 3,6 (Alpha UMi Ab), 3,1 (Alpha UMi B)
Classe spettrale: F7Ib (Alpha UMi Aa), F6V (Alpha UMi Ab), F3V (Alpha UMi B)
tipo variabile: Cefeide classica (Alpha UMi Aa)
Massa: 4,5 masse solari (Alpha UMi Aa), 1,26 (Alpha UMi Ab), 1,39 (Alpha UMi B)
Raggio: 46±3 raggi solari (Alpha UMi Aa), 1,04 (Alpha UMi Ab), 1,38 (Alpha UMi B)
Luminosità: 2.500 luminosità solari (Alpha UMi Aa), 3 (Alpha UMi Ab), 3,9 (Alpha UMi B)
Temperatura: 6.015 K (Alpha Umi Aa), 6.900 (Alpha UMi B)
Designazioni: Polaris, Alpha Ursae Minoris, Stella del Nord, 1 Ursae Minoris, Cynosura, Alruccabah, Stella di Arcady. Navigatoria, Yilduz, Mismar, HR 424, BD +88°8, HD 8890, SAO 308, FK5 907, GC 2243, ADS 1477, CCDM 02319+8915, HIP 11767
Polaris posizione. Immagine: Torsten Bronger