Arktur (auch Arcturus; α Bootis) ist ein vergleichsweise alter, sehr heller Stern. Er ist der hellste Stern des Nordhimmels und der dritthellste sichtbare Stern am Nachthimmel insgesamt. Mit den Sternen Spica und Regulus bildet Arktur das Frühlingsdreick.
Grundsätzliche astronomische Daten und Entstehung
Arktur ist ein roter Riese und leuchtet entsprechend orange-rot. Seine scheinbare Helligkeit beträgt 0,05 mag. Arktur ist mindestens 110-mal heller als die Sonne, verfügt aber auch über eine sehr ausgeprägte Abstrahlung von Wärmestrahlen, Mikrowellen und so weiter. Die Emissionslinien des Roten Riesen sind sehr auffällig und deuten auf eine Vielzahl vorhandener Elemente hin – diese jedoch jeweils in sehr geringen Massen. Dass Rote Riesen auffällige Emissionslinien zeigen, ist nicht weiter ungewöhnlich, jedoch ist Arktur besonders auffällig. Zudem ist er sehr alt (geschätzt 5 bis 8 Milliarden Jahre) und somit älter als das Sonnensystem. Er könnte jenseits der Milchstraße entstanden und erst nachträglich in sie gelangt sein. Dies würde seine auffälligen Emissionslinien erklären – schließlich sind unterschiedliche Sternengeburtsorte auch unterschiedlich bezüglich der Verteilung der Elemente.
Arktur hat eine Masse von circa einer bis eineinhalb Sonnenmassen (wobei hier große Unsicherheiten herrschen) und weist nur eine sehr geringe Dichte auf. Seine Größe entspricht hingegen dem circa 25-fachen Durchmesser der Sonne. Bei Arktur handelt es sich daher um ein Paradebeispiel des „aufgeblähten Roten Riesen“. Seine Oberflächentemperatur beträgt circa 4.290 Kelvin (Sonne: 5.778 Kelvin).
Arktur gilt als sehr arm an Metallen (also arm an Elementen, die höhere Ordnungszahlen als Helium aufweisen). Ausgehend davon, dass Arktur ein Stern der 2. Generation ist (Sonne: 3. Generation), ist dies naheliegend: Die Menge an verfügbaren Metallen hat sich von Generation zu Generation erhöht; die 1. Sternengeneration bestand ausschließlich aus Wasserstoff und Helium. Die weiteren Elemente wurden erst durch Fusionsvorgänge im Stern erzeugt.
Der Stern befindet sich etwas über 36 Lichtjahre von der Erde entfernt und gehört damit zur näheren Nachbarschaft. Er ist das älteste sichtbare Objekt am Himmel.
Arktur in Relation zum Sonnensystem
Da Arktur riesig ist und ein enormes Abstrahlungsvermögen aufweist, wären die inneren Planeten bei seiner Anwesenheit in unserem Sonnensystem auf mehrere Hundert Grad Celsius aufgeheizt. Erst ab einer Distanz, die circa der des Saturns zur Sonne entspräche, wäre die habitable Zone anzunehmen. Zudem wären die Sonnenstrahlen – allem voran das UV-Licht – deutlich ausgeprägter. Das Abstrahlungsvermögen von Arktur ist mehr als 200-mal so hoch wie das der Sonne.
Die gesamte Größe von Arktur entspricht circa einem Achtel des Abstandes zwischen Sonne und Erde. Ein Beobachter auf der Erde würde Arktur als blassrote oder orange, große Scheibe am Horizont sehen. Arktur würde aufgrund seiner Größe mit deutlich kürzeren Abständen auf- und untergehen. Allerdings wäre es auf der Erde ausgesprochen heiß, wenn sie sich an gleicher Position befände. Leben wäre ausgeschlossen.
Arkturs Bewegungen
Arktur zeigt mehrere Bewegungen. Zum einen schwingt der Stern recht deutlich (die Oszillationen sind messbar) und zum anderen scheint auch seine Oberfläche in Bewegung zu sein. Arktur zeigt Helligkeitsschwankungen von relativ geringen 0,04 mag bei einer Periode von 8,3 Tagen, was auf eine leichte Aktivität seiner Oberfläche hinweist.
Arktur bewegt sich zudem mit einer Geschwindigkeit von 122 Kilometern in der Sekunde (relativ zum Sonnensystem). Er kommt dem Sonnensystem näher und wird den ihm nächsten Punkt in circa 4.000 Jahren erreichen. Allerdings wird sich an seiner Optik für den irdischen Beobachter nichts ändern – Arktur ist seit circa einer halben Million Jahre von der Erde aus sichtbar. Entsprechend wird der Rote Riese in einer weiteren halben Millionen Jahre am Sonnensystem „vorbei gezogen“ sein und wieder in den tiefen seiner eigenen Umlaufbahn in der Milchstraße verschwinden. Dabei ist der Stern nicht allein: Mindestens 52 weitere Sterne bewegen sich mit ihm in die gleiche Richtung. Gemeinsam bilden sie eine gut auszumachende Gruppe.
Entdeckungsgeschichte
Arktur ist dank seiner Helligkeit und der Tatsache, dass er überall, außer in der Antarktis, sichtbar ist, dem Menschen seit Urzeiten bekannt. In den verschiedenen Kulturen haben sich entsprechend auch unterschiedliche Begriffe und Geschichten um den Stern entwickelt. Es findet sich fast keine Kultur, die keinen Bezug zu diesem Stern hätte.
Der Name „Arktur“ leitet sich vom griechischen „Arktouros“ ab, was so viel wie „Bärenhüter“ heißt. Als hellster Stern im Zeichen des Bärenhüters (oder des Bootes) treibt er scheinbar den kleinen und den großen Bären vor sich her.
Im Arabischen wird der Stern als „Wächter des Himmels“ bezeichnet – wohl aufgrund seiner prägnanten Leuchtkraft und seines sichtbaren Farbtons.
Die Eigenbewegung des Sterns wurde bereits 1718 von Edmond Halley beobachtet und bestätigt. Doch schon 1635 wurde Arktur am Taghimmel mittels eines Teleskops von Jean-Batiste Morin beobachtet.
Weitere Beobachtungen des Planeten sind vor allem dem Satelliten Hipparcos zu verdanken. Dieser konnte die Oszillationen des Sterns vermessen und auch weitere Aussagen über die Beschaffenheit des Sterns anregen. Zudem legten die Daten auch nahe, dass Arkturs ein Doppelsternsystem sei.
Gedanken zu einem möglichen Begleiter
Dieser zweite Stern wäre – falls vorhanden – nur von einem Zwanzigstel der Leuchtkraft des Arkturs. Zudem müsste er sich in einem unbekannten, weiten Abstand vom Stern befinden. Dieses Objekt wurde jedoch nie entdeckt; die weiteren Daten sprechen allerdings für einen solchen Begleiter. Es ist nicht auszuschließen, dass er einfach überstrahlt wird oder schlichtweg in großer Entfernung bei sehr langer Umlaufzeit um Arktur kreist – beides wären Gründe, warum man ihn nicht gefunden hat.
Ein zweiter Gedanke befasst sich mit der Möglichkeit, dass mindestens ein Planet um Arktur kreisen könnte. Ausschlaggebend war die Beobachtung, dass die zu erwartende Radialgeschwindigkeit bei Arktur Unregelmäßigkeiten unterworfen ist, die durch ein großes Objekt verursacht sein könnten. Es müsste sich um ein Objekt mit zwölffacher Jupiter-Masse handeln.
Jedoch kann es auch gut sein, dass die innere, nicht geklärte Beschaffenheit des Roten Riesens für diese Schwankungen verantwortlich ist. Konvektionsströme im äußeren Teil des Sterns und ähnliche Effekte können die periodischen Schwankungen erklären. Ein Planet wurde im Umfeld von Arktur zudem noch nicht gesichtet.
Sichtbarkeit
Arktur als Teil des Frühlingsdreiecks ist leicht zu sehen. Auf der einen Seite befindet sich von ihm aus gesehen nahezu nichts, was mit bloßem Auge erkennbar wäre, auf der anderen Seite hingegen befindet sich die Nördliche Krone – eine sehr auffällige Sternenkette, deren Hauptstern Gemma sehr auffällig ist. Wird hingegen das Sternbild des Bootes, in welchem Arktur liegt, durch imaginäre Linien verbunden, entsteht die Form eines Papierdrachens. Dies ist in klaren Nächten möglich, wenn der Mond sich gerade in einer weniger hellen Phase befindet.
Arktur ist in der nördlichen Hemisphäre der dritthellste Stern und dauerhaft sichtbar. Er ist zudem überall zu sehen, außer eben in der inneren Antarktis. Dies mag auch der Grund dafür sein, warum Arktur in allen Kulturen bekannt und benannt ist.
Alternativ kann auch einfach die Deichsel des großen Wagens verlängert werden – Arktur ist der auffällige Stern, der als erste von dieser imaginären Linie getroffen wird. Zudem scheint Arktur zu flackern, was ihn ebenfalls leicht auszumachen macht. Das Flackern ist aber nicht auf den Stern oder seine Bewegungen zurückzuführen, sondern auf die Tatsache, dass das Sternenlicht die Erdatmosphäre passieren muss. Der Effekt lässt sich bei vielen Sternen beobachten, bei Arktur sticht er aber aufgrund dessen eigener Helligkeit stärker ins Auge.
Gelegentlich wird Arktur mit dem Nordstern verwechselt. Allerdings muss man, um den Nordstern zu finden, die rechte Achse des Großen Wagens verlängern (man trifft dann auf den Polarstern, welcher sich am Ende der Deichsel des kleinen Wagens befindet). Die Deichsel, die wiederum zu Arktur führt, ist hingegen der vom Wagen abgehende Teil.
Arktur ist insgesamt sehr leicht auffindbar.