De Noordster is veel zwaarder dan eerder gedacht

De ster die het ware noorden markeert, is een stuk zwaarder dan we dachten.

De Noordster is 5,1 keer zo massief als de zon, zo rapporteren astronomen in het werk dat op 12 juli is ingediend bij arXiv.org. Die waarde, berekend uit de beweging van een veel zwakkere ster die om de lumineuze ster cirkelt, is bijna 50 procent zwaarder dan een recente schatting van 3,45 zonsmassa's.

Massa heeft een diepgaand effect op het leven van sterren: hoe meer massa een ster heeft, hoe sneller hij zijn brandstof verbrandt en hoe sneller hij sterft. De eerdere schatting van de massa suggereerde dat de Noordster, ook bekend als Polaris, ongeveer 100 miljoen jaar oud is (SN/12/2/16). De nieuwe schatting betekent dat de ster meer recent is gevormd dan dit, maar tot nu toe heeft niemand een herziene leeftijd berekend.

De begeleidende ster is zo zwak dat hij onopgemerkt bleef tot 2005, toen astronoom Nancy Evans en haar collega's hem zagen met de Hubble Space Telescope. Toen de begeleidende ster in 2016 het dichtst bij de Noordster kwam, begonnen Evans en anderen hem te volgen met het CHARA-array, een observatorium dat het zicht van telescopen bovenop Mount Wilson in Californië combineert.

Omdat de dichte begeleidende ster drie decennia nodig heeft om rond de hoofdster te draaien, is nu het grootste deel van de baan waargenomen, wat de betrouwbaarheid van de massa-estimatie versterkt. "Dit soort dingen kost veel tijd," zegt Evans, van het Harvard en het Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Mass.

Met een afstand van 447 lichtjaar van de aarde is Polaris het dichtstbijzijnde lid van een klasse van sterren die Cepheïden worden genoemd, die cruciaal zijn voor het meten van afstanden tot andere sterrenstelsels (SN: 7/21/21). De sterren zijn groot en lichtgevend - Polaris is 46 keer zo breed als de zon - en nabij het einde van hun leven. Opmerkelijk is dat ze uitzetten en samentrekken, waardoor hun helderheid afneemt en toeneemt. Hoe langer een Cepheïde nodig heeft om te pulseren, hoe meer licht hij uitstraalt. Het meten van de pulsatieperiode geeft dus de intrinsieke helderheid van de Cepheïde aan. Door dit te vergelijken met de schijnbare helderheid van de ster, kan de afstand tot de ster en dus tot zijn gaststerrenstelsel worden bepaald.

"Het is uitermate belangrijk om de massa te kennen," zegt Ed Guinan, een astronoom aan de Villanova University in Pennsylvania die niet betrokken was bij het nieuwe werk. Dit stelt astronomen in staat om hun modellen van de evolutie van Cepheïden te controleren en beter te begrijpen wat deze kosmische meetstokken zijn. Maar "er zijn maar een paar Cepheïden waarvan de massa's zijn bepaald."