Wird der Nordstern am Nordhimmel bleiben?

Die relative Richtung zu einem Objekt hängt hauptsächlich von zwei Dingen ab:

• Der Standort des Beobachters und des Objekts
• Das Koordinatensystem, mit dem Sie die Richtung bestimmen.

Der erste Teil davon betrifft also, wo wir mit Polaris verglichen werden (und in Erweiterung Ihrer Frage, wo sich auch die anderen Sterne befinden). Ja, die Sterne und andere Komponenten der Galaxie haben alle bestimmte Bewegungen. Aber diese Bewegung ist nicht groß im Vergleich zu den Entfernungen zwischen Sternen.

Die meisten Sterne, die wir am Himmel sehen können, sind ganz in der Nähe und umkreisen die Galaxie mit ähnlichen Geschwindigkeiten. Die Geschwindigkeit des Sonnensystems um die Galaxie herum ist etwa$230 km/s$. Die relative Geschwindigkeit zwischen unserer Sonne und nahen Sternen ist viel geringer. Wenn wir davon ausgehen, dass die meisten Sterne weiter sind als$5ly$von uns, dann können wir berechnen, wie lange es dauern könnte, einen zu machen$1\%$Abstand ändern.

$$t = \frac{d}{v}$$ $$t = \frac{4.7x10^{23}m}{2.3x10^5m/s}$$ $$t = 2.06x10^{11}s$$

Das ergibt über sechstausend Jahre. Es gibt viele Vorbehalte bei dieser Zahl, aber sie gibt Ihnen eine gute Vorstellung davon, dass es zum größten Teil zu lange dauert, bis sich Sterne relativ zueinander bewegen, als dass Sie es während Ihres Lebens ohne sehr sorgfältige Beobachtung bemerken könnten.

Der zweite Punkt ist, dass sich die Dinge bewegen können, wenn wir ändern, was wir mit „Norden“ oder einer anderen Richtung meinen. Norden wird sowohl auf der Erde als auch in der Astronomie durch die Rotationsachse der Erde definiert. Aber die Achse ändert im Laufe der Zeit ihre Richtung in Bezug auf andere Sterne. Abgesehen von einigen kleineren Schwankungen ist die größte Richtungsänderung der Achse auf die Präzession zurückzuführen und hat einen Zeitraum von etwa 26.000 Jahren. Diese Änderung wird aus einer Richtung, die relativ nahe an Polaris vorbeiführt, in einem großen Kreis um den Himmel nach "Norden" verlaufen. Bei einem so langen Zeitraum ist dies wiederum für Einzelpersonen ohne detaillierte Messungen nicht zu sehen.

Die Antwort lautet also, dass Menschen, die heute leben, Polaris immer als den Polarstern betrachten können, aber dies wird für zukünftige Generationen weniger gelten, da Veränderungen im Maßstab von Tausenden von Jahren leicht sichtbar sind.

Die Sonne bewegt sich natürlich in Bezug auf andere Sterne in unserer Galaxie, aber sie bewegt sich nicht schnell im Vergleich zu den großen Entfernungen, die damit verbunden sind. Zum Beispiel braucht unsere Sonne etwa 220 Millionen Jahre, um die Galaxie einmal zu umkreisen, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 km/s. Die Sterne, die der Sonne am nächsten sind, neigen dazu, in mehr oder weniger der gleichen Richtung und mit einer ähnlichen Geschwindigkeit zu kreisen (deshalb befinden sie sich in der Nähe der Sonne).

Ich denke speziell an Polaris. Es gibt drei Komponenten seiner Bewegung in Bezug auf die Sonne – zwei tangentiale Richtungen auf der Ebene des Himmels und eine Sichtliniengeschwindigkeit.

Unter Verwendung der SIMBAD CDS-Datenbank sehen wir, dass Polaris eine Sichtliniengeschwindigkeit von 16 km/s in Richtung Sonne und tangentiale Bewegungen von 28 km/s in Richtung des rechten Aufstiegs und 7 km/s in Richtung der abnehmenden Deklination hat.

Das klingt viel, aber eine Geschwindigkeit von 1 km/s bedeutet, dass es ungefähr 300.000 Jahre dauert, bis sich der Stern 1 Lichtjahr bewegt, und Polaris ist ungefähr 400 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Angesichts seiner Nettogeschwindigkeit wird die Position von Polaris in Bezug auf uns also signifikante Änderungen (in Grad) auf Zeitskalen von Hunderttausenden bis Millionen von Jahren zeigen.

Es bewegt sich am Himmel nach Süden, wird aber etwa 25 Millionen Jahre brauchen, um den Äquator mit der Geschwindigkeit zu überqueren, mit der es sich jetzt fortbewegt.

Sie sagen, dass die Konstellationen "konstant" sind. Ja, sie sind auf menschlichen Zeitskalen , aber die Bewegungen der Sterne sowohl radial als auch tangential werden routinemäßig gemessen. Wenn Sie einige Millionen Jahre warten würden, würden die Konstellationen ganz anders aussehen.

NB: Ich vernachlässige die Präzession der Erdrotationsachse, da es sich hier nur um eine Rotation des Koordinatensystems und nicht um eine Positionsänderung der Sterne zur Erde handelt.