Da Shakespeares Julius Cæsar erklærede, at han var lige så pålidelig eller »konstant« som Nordstjernen, vidste han næppe, at stjerner - og specielt Nordstjernen - ikke er særlig konstante. De fleste stjerner varierer nemlig i lysstyrke. Præcis hvor hurtige og kraftige variationerne er, afhænger af de fysiske forhold stjernernes indre, og det kan astronomerne udnytte til at lære nyt om stjernerne.
Den danske forsker, postdoc Hans Bruntt har sammen med kollegaer ved University of Sydney i Australien og med institutioner i Storbritannien og USA rettet tre forskellige teleskoper mod Nordstjernen i den tro, at de ville se en stjerne, der var ved at slukke sine vibrationer. I stedet har de nu gjort den overraskende observation af stjernens vibrationer er blevet 'genoplivet'.
Nordstjernen vender tilbage
»Nordstjernen er en enorm kugle af varm gas, der skiftevis udvider og trækker sig sammen med en periode på fire døgn. Disse langsomme vibrationer viser sig som udsving i stjernens lysstyrke, som vi kan måle,« forklarer Hans Bruntt.
For et hundrede år siden varierede Nordstjernens lysstyrke med 10%, men siden er udsvingene blev mindre og mindre; for 10 år siden var variationen kun 2%.
»Man har hidtil troet, at strukturen i stjernen langsomt ændrede sig - og at stjernen var blevet stabil. Vi har nu konstateret, at vibrationerne er begyndt at tage til i styrke og nu er tilbage på 4%. Det har stjernen ikke været siden 1985,« siger Hans Bruntt.
Som en enorm orgel-pibe
Nordstjernen er en såkaldt Cepheide-stjerne, en gruppe af variable stjerner, der systematisk varierer i lysstyrke. Disse stjerner er ret sjældne, og de lyser meget kraftigt. De kaldes også for superkæmper: Nordstjernen er næsten 50 gange så stor som Solen.
»Vibrationerne i Cepheide-stjerner er som i en enorm orgel-pibe. De største stjerner har de dybeste toner og dermed de længste perioder for vibrationerne. Ved at måle perioden for en stjerne, måler man indirekte stjernens størrelse eller lysstyrke. Sammenhængen mellem periode og lysstyrke kan bruges til at bestemme afstande til vores nærmeste nabo-galakser,« uddyber Hans Bruntt
Hans Bruntts forskningskollega, Alan Penny fra University of St. Andrews i Skotland, fremlægger i denne uge resultaterne på én af verdens største astronomikonferencer, Cool Stars 15, hvor mere end 350 forskere deltager.
Det langsomme fald i Nordstjernens lys-variation gennem de sidste hundrede år er usædvanligt, da ingen anden Cepheide er kendt for at gøre dette. Astronomerne ved, at Nordstjernen er en aldrende stjerne, og man har hidtil troet, at vibrationerne var ved at falde til ro som følge af stjernens udvikling. Nu da Nordstjernens vibrationer er på vej tilbage, virker denne forklaring usandsynlig.
Ny stjerneforståelse
»Hvis vi opfatter Nordstjernen som denne enorme orgelpibe, er det måske ikke bare en enkelt dyb tone, men to eller flere overtoner vi kan høre. Tonerne vil resonere, og dette kan måske forklare, det vi observerer i Nordstjernen,« mener Hans Bruntt.
Hans Bruntt og hans kollegaer brugte en mislykket NASA-satellit kaldet WIRE til observationerne. Det store teleskop på WIRE har aldrig fungeret, men det gjorde derimod det meget mindre teleskop, kaldet en »star tracker«, som oprindelig skulle være brugt til at styre den retning, satellitten peger i.
Hans Bruntt forklarer: »Teleskopet er kun fem centimeter i diameter, men fordi satellitten er uden for Jordens atmosfære er målingerne fra WIRE helt utrolig præcise.«
Bruntts kollega Alan Penny brugte desuden data fra Coriolis-satellitten, som har overvåget stjernen konstant over de sidste fire år. Sammen med målinger fra Jorden, udført af Joel Eaton fra Tennessee State University, var gruppen i stand til endelig at fastslå den overraskende tilbagevenden af vibrationerne i Nordstjernen.
Resultaterne vil blive offentliggjort i udgaven af »Astrophysical Journal«, der udkommer den 10. august.
