Polaris, também conhecida como Estrela do Norte, Estrela Alfa Ursae Minoris ou Estrela do Arco, é a estrela mais brilhante da constelação Ursa Minor.
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Polaris é notável por ser actualmente a estrela mais brilhante do Pólo Celestial Norte. O pólo marca o norte verdadeiro, o que torna a Estrela do Norte importante na navegação, uma vez que a elevação da estrela acima do horizonte coincide estreitamente com a latitude do observador.
A Estrela do Norte tem a reputação de ser brilhante, mas não está entre as 10 estrelas mais brilhantes ou mesmo entre as 40 estrelas mais brilhantes do céu noturno. É apenas a 48ª estrela mais brilhante, e deve a sua reputação ao facto de ser a estrela relativamente brilhante mais próxima (segunda magnitude) do Pólo Celestial Norte.
Polaris é também a estrela que marca o fim do cabo da Ursa Maior (Little Dipper’s handle). Está aproximadamente 434 anos-luz ou 133 parsecs distante da Terra.
Polaris tem muitos nomes diferentes, incluindo a Estrela do Norte, Estrela Polar, Lodestar, Estrela Guia, e Cynosūra, derivado do grego κυνόσουρα para “a cauda do cão”. Na antiga Grécia, Ursa Minor era tomada para representar um cão, não um urso.
A vista próxima do sistema estelar trinário Polaris. Crédito: NASA, ESA, N. Evans (Harvard-Smithsonian CfA), e H. Bond (STScI)
A maior parte dos nomes usados para Alpha Ursae Minoris (Alpha UMi) refletem o papel da estrela como estrela polo. O nome Polaris em si é uma elipse para Stella Polaris, o latim para “estrela polo”. Em latim, a estrela é também conhecida como Stella Maris, ou “a estrela do mar”. Na astronomia islâmica medieval, Polaris era conhecida como Mismar, que significa “agulha” ou “prego”, al-kaukab al-shamaliyy ou “a estrela do norte”, e al-kutb al-shamaliyy ou “o eixo (ou fuso) do norte”
Alpha Ursae Minoris está ligeiramente fora do pólo, fazendo um círculo em torno dele com cerca de 1,5 graus de diâmetro. Como resultado da precessão de 26.000 anos do eixo da Terra, o pólo celestial está atualmente se aproximando da Polaris. Uma vez alcançada a separação de 14 minutos de arco por volta do ano 2105, o pólo começará a afastar-se da estrela novamente. Eventualmente, outra estrela assumirá como referência de navegação para o norte verdadeiro.
LOCALIZAÇÃO
Como encontrar a Estrela do Norte
Porque a Ursa Maior não é suficientemente brilhante para ser vista de áreas onde há demasiada poluição luminosa, a maneira mais fácil de localizar a Estrela do Norte é usando as estrelas da Ursa Maior, maior e mais brilhante, na constelação vizinha da Ursa Maior.
Polaris, a Estrela do Norte, é encontrada imaginando uma linha de Merak (β) a Dubhe (α) e depois estendendo-a por cinco vezes a distância após 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), imagem: Alex Zelenko
As estrelas Dubhe e Merak na Ursa Maior, também conhecidas como os Ponteiros, são a maneira mais fácil de encontrar a Polaris. Estas são as duas estrelas brilhantes que contornam a parte exterior da tigela da Ursa Maior. Uma linha imaginária através destas estrelas leva directamente à Estrela do Norte. A Polaris está localizada a cerca de cinco vezes a distância entre as estrelas Ponteiro. É a primeira estrela brilhante nessa direcção.
A Grande Ursa Maior completa um círculo em torno de Polaris a cada 23 horas e 56 minutos, com as estrelas Ponteiro sempre a apontar para a Estrela do Norte.
As únicas estrelas brilhantes próximas que são prontamente vistas são Kochab e Pherkad, que também fazem parte da Pequena Ursa Maior. As duas estrelas são conhecidas como as “Guardiãs do Polo” porque parecem marchar em torno da Estrela do Norte como sentinelas.
Polaris marca o fim do cabo da Ursa Pequena, ou a ponta da cauda do Urso Menor. As estrelas da Ursa Pequena são relativamente fracas e só podem ser vistas sem binóculos em boas condições, com céu limpo, sem poluição luminosa e com pouca ou nenhuma luz da lua.
Pole Star
Polaris está quase em linha direta com o eixo de rotação da Terra, ou seja, quase exatamente “acima” do Pólo Norte. A estrela está quase sem movimento, com todas as outras estrelas no céu do Norte aparentemente girando em torno dela. A Estrela do Norte nunca se levanta ou se fixa à noite, mas permanece quase na mesma posição acima do horizonte norte ao longo do ano, enquanto outras estrelas parecem girar em torno dela. Para os observadores no Pólo Norte, a estrela está diretamente sobre o céu. Para os observadores em Nova York, ela está 41 graus acima do horizonte norte, o que corresponde à latitude da cidade. Para os observadores no equador, a Polaris está mesmo no horizonte. A estrela se agarra mais acima no céu, mais ao norte, e cai abaixo do horizonte para observadores no hemisfério sul.
Polaris star sytem, imagem: NASA
Polaris foi usado como estrela Polaris pelos navegadores pelo menos da Antiguidade Final. Atualmente está a 0,7° do pólo e gira em torno dele em um pequeno círculo de cerca de um grau e meio de diâmetro.
Polaris nem sempre foi a Estrela Polaris do Norte. Por volta do ano 2500 a.C., o pólo celeste estava perto de Thuban, localizado na constelação Draco. Por volta do ano 400 aC, o pólo estava mais próximo de Kochab, Beta Ursae Minoris, do que de Alpha UMi. Por volta do ano 14.000, o muito mais brilhante Vega da constelação Lyra será a estrela mais próxima do pólo.
Polaris fará sua aproximação mais próxima do pólo em 24 de março de 2100, quando chegará a apenas 27,15 minutos de arco. Após o século 21, o pólo celeste afastar-se-á da Polaris e, no século 41, aproximar-se-á da Gamma Cephei na constelação de Cefeu.
Não como o Pólo Celestial Norte, o pólo no hemisfério Sul não tem uma estrela brilhante suficientemente próxima para ser chamado de estrela do pólo, nem terá uma nos próximos 2.000 anos. A estrela mais próxima do pólo sul é Sigma Octantis, localizada na constelação de Octans. Com uma magnitude visual de 5,45, ele mal pode ser visto sem binóculos, o que não o torna muito útil na navegação.
STAR SYSTEM
Polaris não é uma estrela única, mas um sistema estelar múltiplo. O componente principal, Alpha Ursae Minoris Aa, é uma estrela supergiante amarela evoluída pertencente à classe espectral F7. É 2.500 vezes mais luminosa que o Sol, 4,5 vezes mais maciça, e tem um raio 46 vezes maior que o do Sol. A estrela é classificada como uma variável Cepheid, mostrando pulsações durante um período de cerca de quatro dias.
Polaris A, imagem: NASA
Polaris A é uma variável clássica da População I Cepheid. É a variável de Cepheid mais brilhante do céu. As variáveis de Cepheid são estrelas que os astrônomos usam para medir distâncias a galáxias e aglomerados. O brilho da Estrela do Norte varia em 0,03 magnitudes ao longo de um período de 3,97 dias. Sua variabilidade tem sido teorizada desde 1852, mas não foi confirmada até 1911, quando o astrônomo dinamarquês Ejnar Hertzsprung confirmou a variação.
A amplitude da Polaris A e o período das variações não permaneceram os mesmos desde a descoberta. Antes de 1963, a amplitude era de mais de 0,1 magnitude e estava diminuindo lentamente. Ela diminuiu muito rapidamente após 1966 até atingir a magnitude de 0,05, e tem sido errática, mas permaneceu perto dessa amplitude desde então. O período das variações aumentou de forma mais ou menos constante até 1963, quando se manteve constante a partir de 3 anos, e depois começou a aumentar novamente. Atualmente, as medidas mostram um aumento constante de 3,2 segundos por ano.
Diagrama mostrando como encontrar a estrela Polaris seguindo as estrelas ponteiro na Ursa Maior.
Alpha Ursae Minoris Aa tem duas companheiras. O mais próximo do supergiante, designado Alpha Ursae Minoris Ab, é um anão pertencente à classe espectral F7. Encontra-se a uma distância média de 17 unidades astronômicas e tem um período orbital de cerca de 29,6 anos. A estrela tem uma órbita altamente excêntrica que a leva entre 27 e 6,7 unidades astronômicas do componente primário.
A estrela mais distante do supergiante, designada Alpha Ursae Minoris B, fica a 18 segundos de arco de distância. É uma estrela anã com a classificação estelar F3 1.4. Está a pelo menos 2.400 unidades astronómicas da Polaris A e tem um período orbital de pelo menos 42.000 anos. A Polaris B foi descoberta por William Herschel em 1780. Pode ser visto em um modesto telescópio.
Polaris também tem dois companheiros mais distantes, Alpha UMi C e Alpha UMi D.
Polaris é o mais brilhante em um pequeno semicírculo de estrelas conhecido como o “Anel de Engajamento”. As estrelas estão dentro de um campo que tem seis graus de largura.
O Pólo Celestial Norte fica aproximadamente a meio caminho entre Polaris e Lambda UMi.
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Polaris – Alpha Ursae Minoris. Imagem: NASA/ESA/HST, G. Bacon (STScI)
A natureza binária da Polaris A foi confirmada em 1929 após um exame do espectro da estrela. Todos os três componentes do sistema estelar foram revelados nas imagens de Hubble em janeiro de 2006.
Polaris pode ser 2,5 vezes mais brilhante hoje do que quando o astrônomo grego Ptolomeu observou a estrela, de acordo com uma pesquisa recente liderada por Scott Engle da Universidade de Villanova na Pensilvânia.
A pesquisa, baseada em registros históricos e apresentada em uma sessão de pôsteres na reunião da Sociedade Astronômica Americana em Washington, D.C., em janeiro de 2014, revelou que a estrela mudou de terceira para segunda magnitude desde os tempos de Ptolomeu. Engle e sua equipe usaram medidas históricas da estrela por Ptolomeu no ano 137, o astrônomo persa Al Sufi em 964, o astrônomo dinamarquês Tycho Brahe no século 16, e outros.
Polaris: Alpha Ursae Minoris
Constelação: Ursa Minor
Distância: 325 – 425 anos-luz (99 – 129,5 parsecs)
Coordenadas:
Alpha Ursae Minoris A – 02h 31m 49,09s (ascensão direita), +89°15’50,8″ (declinação)
Alpha Ursae Minoris B – 02h 30m 41,63s (ascensão direita), +89°15’38.1″ (declinação)
Grande magnitude aparente: 1.98v (Alfa Ursae Minoris Aa), 9.2 (Alfa Ursae Minoris Ab), 8.7 (Alfa Ursae Minoris B)
Grande magnitude aparente: -3.6 (Alfa UMi Aa), 3.6 (Alfa UMi Ab), 3.1 (Alfa UMi B)
Classe Espectral: F7Ib (Alfa UMi Aa), F6V (Alfa UMi Ab), F3V (Alfa UMi B)
Tipo variável: Cepheid clássico (Alfa UMi Aa)
Massa: 4,5 massas solares (Alfa UMi Aa), 1,26 (Alfa UMi Ab), 1,39 (Alfa UMi B)
Radius: 46±3 raios solares (Alfa UMi Aa), 1.04 (Alfa UMi Ab), 1.38 (Alfa UMi B)
Luminosidade: 2.500 luminosidades solares (Alfa UMi Aa), 3 (Alfa UMi Ab), 3.9 (Alfa UMi B)
Temperatura: 6.015 K (Alfa Umi Aa), 6.900 (Alfa UMi B)
Designações: Polaris, Alfa Ursae Minoris, Estrela do Norte, 1 Ursae Minoris, Cynosura, Alruccabah, Estrela de Arcady. Navigatoria, Yilduz, Mismar, HR 424, BD +88°8, HD 8890, SAO 308, FK5 907, GC 2243, ADS 1477, CCDM 02319+8915, HIP 11767
Localização Polaris. Imagem: Torsten Bronger