Arctur

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Stern Arktur (α Boo)
Arktur im Sternbild Boötes
Beobachtungsdaten Epoche: J2000.0
Sternbild	Bärenhüter
Rektaszension	14h 15m 39,7s
Deklination	+19° 10′ 57″
Scheinbare Helligkeit	−0,05m
Typisierung
Spektralklasse	K1.5 III
U-B Farbindex	1,22
B-V Farbindex	1,24
Veränderlicher Sterntyp	wird vermutet
Astrometrie
Radialgeschwindigkeit	-5,2 km/s
Parallaxe	(88,85 ± 0,74) mas
Entfernung	(36,71 ± 0,09) Lj ((11,25 ± 0,31) pc)
Absolute Helligkeit	−0,03 mag
Eigenbewegung
Rek.-Anteil:	−1093,45 mas/a
Dekl.-Anteil:	−1999,40 mas/a
Physikalische Eigenschaften
Masse	1 – 1,5 M☉
Radius	(25,7 ± 0,3) R☉ [1]
Leuchtkraft	(210 ± 10) L☉ [2]
Oberflächentemperatur	4290 K
Metallizität $\begin{smallmatrix} \left [ \frac{\mathrm{Fe}}{\mathrm{H}} \right ]\end{smallmatrix}$	20 – 50% der Sonne
Rotationsdauer	48 Tage
Alter	> 4,6 Mrd. a
Andere Bezeichnungen und Katalogeinträge
Bayer-Bezeichnung α Boötis Flamsteed-Bezeichnung 16 Boötis Bonner Durchmusterung BD +19° 2777 Bright-Star-Katalog HR 5340 Henry-Draper-Katalog HD 124897 SAO-Katalog SAO 100944[1] Tycho-Katalog TYC 1472-1436-1[2] Hipparcos-Katalog HIP 69673 Weitere Bezeichnungen GJ 541

Arcturus oder Arktur (α Boötis) ist ein Roter Riese, der hellste Stern im Sternbild Bärenhüter, gleichzeitig der hellste Stern des Nordhimmels und der vierthellste Stern am Nachthimmel.^[3] Er ist von allen Kontinenten aus zu sehen (mit Ausnahme der inneren Antarktis) und war wahrscheinlich der erste Stern, der mit einem Teleskop am Taghimmel beobachtet wurde (1635 durch Jean-Baptiste Morin).^[4] Man findet ihn leicht in der Verlängerung der Deichsel des Großen Wagens. Wenn man in die gleiche Richtung weiter verlängert, gelangt man zur Spica.

Nach Messungen durch den Satellit Hipparcos ist Arktur 36,7 Lichtjahre (11,3 Parsec) von der Erde entfernt, also astronomisch gesehen relativ nahe. Hipparcos' Beobachtungen deuten auch darauf hin, dass Arktur ein Doppelstern ist. Der Begleiter hat nur ein Zwanzigstel der Leuchtkraft des Hauptsterns und umkreist ihn so nahe, dass die Trennung momentan an der Grenze des technisch Möglichen liegt. Daher wird er in neuen Studien immer noch als Einzelstern betrachtet.^[4]

Arktur bildet zusammen mit Spica und Regulus das Frühlingsdreieck.

Physikalische Parameter

Aufgrund seines Alters ist Arktur arm an Metallen. Die Sonne weist (auch aus dem Grund, dass sie ein Stern zweiter Generation ist) eine fünffach höhere Metallizität auf.

Arktur ist etwas heller, als man von einem stabilen, Wasserstoff verbrennenden Stern erwarten würde. Es hat bereits die Verschmelzung von Helium zu Kohlenstoff und Sauerstoff begonnen. Bei solchen Sternen wird nicht erwartet, dass sie magnetische Aktivitäten wie die Sonne haben, aber sehr schwache Röntgenstrahlung und eine schwer beobachtbare "verborgende" Korona deuten an, dass Arktur tatsächlich magnetisch aktiv ist.

Leuchtkraft und Spektrum

Arktur ist ein K1.5 IIIpe Roter Riese mit orange-roter Farbe. Die Buchstaben "pe" stehen für peculiar emission (engl. auffällige Abstrahlung), was bedeutet, dass das abgegebene Lichtspektrum vergleichsweise viele Emissionslinien enthält. Das ist nicht ungewöhnlich für Rote Riesen, bei Arktur jedoch besonders stark ausgeprägt.

Arktur ist mindestens 110 mal heller als die Sonne. Da der Stern im Infrarotbereich viel mehr Strahlung als im sichtbaren Spektrum abgibt, beträgt die gesamte Abstrahlung etwa das 210fache der Sonne.^[5] Die im Verhältnis zur Sonne geringere Abstrahlleistung im sichtbaren Bereich ist auf die kühlere Oberfläche zurückzuführen.

Mit dem Satelliten Hipparcos wurden Arkturs leichte Helligkeitsschwankungen entdeckt. Die Unterschiede sind mit 0,04^m und einer Periode von 8,3 Tagen sehr klein. Es wird angenommen, dass die Oberfläche des Sterns leicht schwingt, was ein übliches Kennzeichen roter Riesen ist. Beim Fall Arktur war das jedoch eine interessante Entdeckung. Es war bekannt, dass ein Riesenstern desto veränderlicher ist, je röter er ist. Bei Extremfällen wie Mira treten starke Schwingungen über Hunderte von Tagen auf. Arktur ist nicht sehr rot, und steht daher mit seiner kurzen Periode und dem kleinen Bereich der Schwankungen im Grenzbereich zwischen Veränderlichkeit und Stabilität.^[6]

Masse und Größe

Vergleich zwischen der Größe Arkturs und der Sonne.

Es ist schwierig, Arkturs Masse genau zu bestimmen, aber sie dürfte mit der Sonnenmasse vergleichbar sein und beträgt maximal das 1,5fache davon. Der Stern ist nahe und groß genug, um seinen scheinbaren Durchmesser von 0,0210" leicht messen zu können. Daraus ergibt sich ein etwa 25facher Sonnendurchmesser.

Alle erdähnlichen Planeten, die Arktur in seiner jungen, stabilen Phase umrundet hätten, wären jetzt komplett verbrannt und in den Stern gefallen. Momentan müsste ein Planet etwa 11 AE Abstand zu ihm haben, um mit erdähnlichen Temperaturen aufwarten zu können. Das entspricht in etwa dem Abstand von Saturn bis Uranus zur Sonne.

Bewegung

Die hohe Eigenbewegung von Arktur ist bemerkenswert. Sie ist höher als die aller anderen Sterne erster Magnitude der Sternennachbarschaft (ausgenommen Alpha Centauri) und wurde das erste Mal 1718 von Edmond Halley (1656-1742) festgestellt. Arktur bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 122 km/s relativ zum Sonnensystem. Gemeinsam scheint er sich in einer Gruppe von 52 anderen Sternen, die auch die "Arkturgruppe" genannt wird, zu bewegen.

Arktur ist jetzt fast auf seinem sonnennächsten Punkt, den er in ca. 4000 Jahren erreichen wird. In dieser Zeit wird er seinen Abstand nur noch um etwa 0,1% verringern. Er ist erst seit ca. einer halben Mio. Jahren mit freiem Auge sichtbar und wird in etwa der gleichen Zeit für das freie Auge wieder unsichtbar, wenn er seine Reise in seiner eigenen Umlaufbahn um die Milchstraße fortsetzt.^[6]

Alter und Entstehung

Arktur wird als relativ alter Stern in der Scheibenebene der Milchstraße angesehen. Sein Alter (seit Beginn des Wasserstoffbrennens) wird auf 5 bis 8 Mrd. Jahre geschätzt. Er ist damit etwa doppelt so alt wie das Sonnensystem und das älteste Objekt, das man mit freiem Auge sehen kann.

Neueren Erkenntnissen nach ist Arktur nicht in der Milchstraße entstanden, sondern wahrscheinlich in einer Zwerggalaxie, die sich die Milchstraße vor ca. 5 bis 8 Mrd. Jahren einverleibt hat, ähnlich, wie gegenwärtig die Sagittarius-Zwerggalaxie und die Große Magellansche Wolke.^[7]

Namensherkunft

Der Name Arktur leitet sich von dem griechischen arktouros (αρκτούρος), "Bärenhüter", her und verweist auf die Lage als hellster Stern in dem Zeichen des Bootes, des Bärenhüters, der am Nachthimmel den kleinen und den großen Bären vor sich herzutreiben scheint.

Der arabische Name des Sternes lautet Haris el sema, Herrscher des Himmels. Dieser wurde in vergangener Zeit vielfach in lateinische Schrift übertragen, wodurch nun außer Gebrauch gekommene Varianten wie Aramec oder Azimech entstanden.

In der chinesischen Astronomie benannte man den Stern dà jiǎo (chinesische Schrift: 大角), "großes Horn", was daher rührt, dass er hellster Stern des chinesischen Sternenbildes "Horn" (角宿, Pinyin: jiǎo xiù) ist. Die chinesische Bezeichnung 大角 wurde auch in die traditionelle japanische Sternenkunde, dort taikaku (Katakana: タイカク) gelesen, übernommen, doch heutigentags ist die englische Bezeichnung arcturus (Katakana: アルクトゥルス) gebräuchlicher.

Weblinks

• Die Eigenbewegung des Arktur
• Größenvergleich von Planeten bis zu den größten Sternen (Video mit engl. Bezeichnungen)
• Größenvergleich mit anderen Himmelskörpern

Einzelnachweise

1. ↑ Angular diameters of stars from the Mark III optical interferometer., MOZURKEWICH D.; ARMSTRONG J.T.; HINDSLEY R.B.; QUIRRENBACH A.; HUMMEL C.A.; HUTTER D.J.; JOHNSTON K.J.; HAJIAN A.R.; ELIAS II N.M.; BUSCHER D.F.; SIMON R.S., Astron. J., 126, 2502-2520 (2003)
2. ↑ Basierend auf Werten von Temperatur und Radius, in Kombination mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz.
3. ↑ Betrachtet man Einzelsterne, ist Arktur der dritthellste Stern. Da Alpha Centauri ein Doppelsternsystem darstellt, erscheint er in seiner Gesamthelligkeit heller als Arktur. Alpha Centauri A für sich gesehen ist weniger hell als Arktur
4. ↑ ^{a b} Solstation
5. ↑ http://www.astro.uiuc.edu/~kaler/sow/arcturus.html
6. ↑ ^{a b} http://www.crystalinks.com/arcturus.html
7. ↑ Die Schatten galaktischer Welten, Rodrigo Ibata und Brad Gibson, Spektrum der Wissenschaft 9/07 S52 ff