De Granaatster – Mu Cephei

Mu Cephei is een rode superreus in het sterrenbeeld Cepheus. Met een gemiddelde schijnbare helderheid van magnitude 4,08 is het de 10^de helderste ster in het sterrenbeeld. De ster is ook bekend als Herschels Granaatster vanwege zijn opmerkelijke rode kleur. Mu Cephei is ook een spectrale standaard voor zijn klasse (M2). Het is een van de grootste bekende sterren met een straal van 1260 – 1650 keer die van de Zon en een van de grootste sterren die met het blote oog zichtbaar zijn. Gelegen op een afstand van ongeveer 2840 lichtjaar van de Aarde is het een van de verste sterren die zonder optische hulpmiddelen zichtbaar zijn.

Stertype

Mu Cephei is een rode superreus van het spectraaltype M2e Ia. De ster wordt vaak beschreven als een hyperreus, een zeer lichtsterke ster (helderheidsklasse 0 of Ia+) die snel massa verliest als gevolg van sterke stellaire winden. Andere rode hyperreuzen zijn NML Cygni, VX Sagitarii, VY Canis Majoris, S Persei en momenteel de twee grootste bekende sterren WOH G64 en Westerlund 1-26.

Mu Cephei heeft een massaverlies van enkele keren 10^-7 zonsmassa per jaar. Door het massaverlies is de ster gehuld in een omhulsel van stof dat zich tot wel 15.000 astronomische eenheden van de ster uitstrekt. De stofomhulling heeft een uitzettingssnelheid van 10 km per seconde wat betekent dat deze ongeveer 2000 tot 3000 jaar geleden is ontstaan. Mu Cephei is ook omgeven door een grote bol waterdamp, ook wel bekend als de MOLsfeer.

Op visuele golflengtes is Mu Cephei ongeveer 100.000 keer helderder dan de Zon. De ster heeft een absolute helderheid van magnitude -7,6. Met een effectieve temperatuur van 3540 Kelvin schijnt de ster met een lichtsterkte tussen 283.000 en 240.000 keer die van de Zon.

Mu Cephei heeft een massa van 19,2 zonsmassa, wat hem ruim boven de limiet voor een supernova kandidaat plaatst. Er wordt aangenomen dat de ster zijn leven is begonnen met ongeveer 25 zonsmassa’s. ondanks dat de ster nog maar zo’n 10 miljoen jaar oud is, is hij al begonnen met het fuseren van helium tot koolstof en nadert de ster zijn einde. De ster zal uiteindelijk als een supernova exploderen en in de niet zo verre toekomst een neutronenster of een zwart gat achterlaten.

Mu Cephei is geclassificeerd als een semiregelmatige veranderlijke ster va het SRc-type (superreuzenster van een late spectrale klasse die semiregelmatige variaties in helderheid vertoont als gevolg van pulsaties). De ster diende ooit als prototype voor een klasse die bekend staat als de Mu Cephei-veranderlijken. Die klasse is nu verouderd. Andere sterren van dit type (SRc) zijn onder meer Betelgeuze – Alpha Orionis, Rasalgethi – Alpha Herculis, VX Sagittari, S Persei, CE Tauri en T Ceti.

De radiale pulsaties van Mu Cephei hebben een kleine amplitude – ongeveer 1,76 magnitudes – maar de amplitude zal waarschijnlijk in de loop van de tijd toenemen. Ook al zijn de pulsaties klein, ze hebben de buitenste lagen van de ster naar buiten geduwd en eromheen een schil van gas en stof gevormd.

De helderheid van Mu Cephei verandert tussen magnitude 3,4 en 5,1 met perioden van 860 dagen of 4400 dagen. Op zijn helderst is de ster relatief gemakkelijk te verkennen, maar wanneer Mu Cephei dimt tot magnitude 5,1 zijn er zeer goede omstandigheden nodig met een heldere, donkere hemel en geen lichtvervuiling.

Mu Cephei is een zogenaamde runaway-ster, een ster die met een ongewoon hoge snelheid ten opzichte van het interstellaire medium door de ruimte reist. De ster beweegt met een eigenbeweging van 80,7 km/sec.

Veel parameters, waaronder grootte, afstand en helderheid, van de ster zijn onzeker. Ondanks zijn afstand is de ster groot genoeg om zijn hoekdiameter te laten meten op 0,021 boogseconden. De hoekgrootte en de afstand die wordt aangenomen op basis van Mu Cephei’s lidmaatschap van de Cepheus OB2-associatie, die ongeveer 2400 lichtjaar bedraagt, leveren een fysieke straal op van 1650 keer die van de Zon. De afstand en temperatuur leveren een lichtsterkte van 353.000 keer die van de Zon en een grootte van 1450 de straal van de Zon. De straal afgeleid van de hoekdiameter en een afstand van 2800 lichtjaar geven een helderheid van 475.000 keer die van de Zon. De effectieve temperatuur van 3750 Kelvin impliceert een grootte van 1260 keer de straal van de Zon.

Een onderzoek uit 2011 naar het massaverlies van rode superreuzen heeft een afstand van 2840 lichtjaar en een fotometrische helderheid van 410.000 K.

De helderheid van de ster, gebaseerd op spectrale energieverdeling is 283.000 keer die van de Zon en, berekend op basis van een visuele en infrarode kleurrelatie, bedraagt deze 340.000 keer de lichtsterkte van de Zon. Dit impliceert een straal van 1420 keer die van de Zon.

Grootte

De geschatte straal van Mu Cephei ligt tussen 1260 en 1650 keer die van de Zon. Als Mu Cephei de Zon zou vervangen dan zou, uitgaande van een straal van 1650 * de Zon, de ster zich uitstrekken tot op 7,7 AE. Dat is tussen de banen van Jupiter en Saturnus.

De ster is groter dan S Persei (1212 * Zon), NML Cygni (1183* Zon), MY Cephei (1134 *Zon) en VX Sagitarii (1120-1550 * Zon) maar vermoedelijk niet groter dan HR 5171 A (1315*Zon), AH Scorpii (1411*Zon), VY Canis Majoris (1420*Zon) en de huidige recordhouders WOH G64 (1540-2575*Zon) en Westerlund 1-26 (1530-2550*Zon).

Wetenswaardigheden

Mu Cephei bevindt zich aan de rand van een grote stervormende nevel, gecatalogiseerd als IC 1396. De nevel bevindt zich op een afstand van 2400 lichtjaar en wordt verlicht door HD 206267, een drievoudig stersysteem bestaande uit een spectroscopische dubbelster van spectraalklasse O en een begeleider. De nevel is vooral bekend vanwege het gedeelte dat wordt aangeduid als IC 1396 A, bijgenaamd de Olifantenslurfnevel, vanwege zijn bijzondere vorm.

De variabiliteit van Mu Cephei werd in 1848 ontdekt door de Engelse astronoom John Russell Hind en bevestigd door de Duitse astronoom Friedrich Wilhelm Argelander.

De hoekdiameter van Mu Cephei werd rechtstreeks gemeten met behulp van de Mark II Stellar Interferometer van de Mount Wilson sterrenwacht in Californië. Dit gebeurde in de periode tussen 1988 en 1990. De waarnemingen leverden een uniforme schijfdiameter op van 18,672 milliboogseconden bij 900 µm en een verduisterde diameter van 20,584 milliboogseconden.

Naam

Mu Cephei kreeg de bijnaam Herschels Granaatster nadat de in Duitsland geboren Britse astronoom William Herschel (17738 – 1822) de kleur van de ster had vergeleken met die van Mira – Omicron Ceti en hem omschreef als “een zeer fijne, diepe granaatkleur, zoals de periodieke ster Omicron Ceti voorheen was, en een heel mooi object vooral als we eerst een tijdje naar een witte ster kijken voordat we onze telescoop erop richten, zoals Alpha Cephei die dichtbij is.” De beschrijving is te vinden in de Philisophical Transactions of the Royal Astronomical Soceity of London (1783). De Italiaanse astronoom Giuseppe Piazzi (1746 – 1826) noemde vervolgens Mu Cephei Garnet Sidus (Granaatster) in zijn Palermo Catalog of Stars uit 1803.

De naam Granaatster voor Mu Cephei werd op 19 september 2024 officieel toegekend door de Working Group on Starnames van de Internationale Astronomische Unie.

De naam Erakis werd gebruikt in de sterrencatalogus van de Tsjechische astronoom Antonín Becvár, maar de oorsprong van de naam is onzeker. Het is waarschijnlijk dat de ster werd aangezien voor Alrakis – Mu Draconis. De naam zelf is afgeleid van het Arabische al-raqis, wat “de draf (kameel)” betekent.

Locatie

Mu Cephei bevindt zich in het noordelijke sterrenbeeld Cepheus, in het gebied aan de hemel tussen de W van Cassiopeia en het Noorderkruis van Cygnus. De helderste sterren van Cepheus vormen een patroon dat lijkt op de kindertekening van een huis en Mu Cephei ligt onderaan, waar de ingang zou zijn. De dichtstbijzijnde heldere ster bij Mu Cephei is Alderamin, de helderste ster van het sterrenbeeld, die kan worden gevonden aan de hand van de sterren die de W van Cassiopeia vormen. Een lijn die loopt van Schedar via Caph, de sterren aan de rechterkant van de W, wijst naar de ster. Vanuit Alderamin is Mu Cephei de rode ster die zich in de richting van het sterrenbeeld Hagedis – Lacerta bevindt, dit sterrenbeeld is herkenbaar aan zijn zigzagvorm.

Mu Cephei bevindt zich in het noordelijkste deel van de hemel en blijft het hele jaar door boven de horizon zichtbaar voor waarnemers ten noorden van de 32^ste breedtegraad. Voor waarnemers ten zuiden van de -32^ste breedtegraad is de ster nooit zichtbaar.

De ster bevindt zich aan de rand van een groot nevelig gebied dat IC 1396 wordt genoemd en ook wel de Granaatnevel heet.

Sterrenbeeld

Mu Cephei bevindt zich in het sterrenbeeld Cepheus. Het sterrenbeeld vertegenwoordigt koning Cepheus uit de Griekse mythologie, echtgenoot van Cassiopeia en vader van Andromeda. Het beslaat een oppervlakte van 588 graden aan de noordelijke sterrenhemel. Het behoort tot de Perseus-familie die verschillende sterrenbeelden omvat die verband houden met de mythe van Perseus: Cassiopeia, Andromeda, Perseus, Pegasus en Cetus. Net als andere sterrenbeelden die figuren uit de Griekse mythologie vertegenwoordigen, werd Cepheus voor het eerst vermeld door de astronoom Ptolemeus van Alexandrië in de 2^de eeuw na Christus. Cepheus behoort daarmee tot de 48 klassieke Griekse sterrenbeelden.

Cepheus is vooral bekend om zijn veranderlijke sterren, waaronder Delta Cephei, Alfirk – Bèta Cephei, Mu Cephei en VV Cephei, waarvan de laatste twee tot de grootste bekende sterren behoren. Het sterrenbeeld bevat ook verschillende sterren die tijdens de precessiecyclus van de Aarde aan de beurt zijn als de Poolster, de dichtstbijzijnde zichtbare ster bij de noordelijke hemelpool. Dit zijn Alderamin – Alpha Cephei, Alfirk – Bèta Cephei, Errai – Gamma Cephei en Iota Cephei.

Interessante deepsky-objecten in het sterrenbeeld zijn onder meer het Vuurwerkstelsel (NGC 6946), een spiraalstelsel dat bekend staat om zijn tien supernova’s in de afgelopen eeuw, de open sterrenhoop NGC 188, een van de oudste bekende open sterrenhopen, de Grotnevel – Sharpless 155, een diffuse stervormingsnevel en de Irisnevel – NGC 7023 en de Spooknevel – Sh2-136, twee reflectienevels nabij Alfirk en T Cephei.

De beste tijd van het jaar om de sterren en deepsky-objecten in Cepheus waar te nemen is de maand november.

De 10 helderste sterren in Cepheus zijn Alderamin (Alpha Cep, mag. 2,51), Errai (Gamma Cep, mag. 3,21), Alfirk (Beta Cep, mag. 3,23), Zeta Cephei (mag. 3,35), Eta Cephei (mag. 3,43), Iota Cephei (mag. 3,51), Delta Cephei A (mag. 4,07), Epsilon Cephei (mag. 4,18), Theta Cephei (mag. 4,22), and Mu Cephei (4,23).

Mu Cephei – de Granaatster

Spectraalklasse	M2e Ia
Veranderlijk type	Semiregelmatig (SRc)
Schijnbare helderheid (magnitude)	4,08
Absolute helderheid (magnitude)	-7,63
Afstand (lichtjaar – parsec)	2840 – 870
Radiale snelheid (km/sec)	20,63
Massa (zon)	19,2
Lichtsterkte (zon)	283.000
Straal (zon)	1260 – 1650
Temperatuur (Kelvin)	3750
Leeftijd (miljoen jaar)	10
Sterrenbeeld	Cepheus
Namen en aanduidingen	Mu Cephei Herschel’s Granaatster Erakis HD 206936

Eerste publicatie: 2 november 2024