Algol „Gwiazda Demona” jest jedną z najłatwiejszych gwiazd zmiennych - idealną dla początkujących skywaterów. Jego jasność gołym okiem przyciemnia się zauważalnie przez około 10 godzin raz na dwa dni, 20 godzin i 49 minut, ponieważ słaba gwiazda towarzysząca krążąca blisko Ziemi, przecina się przed znacznie jaśniejszą gwiazdą główną. Wysoce przewidywalne czasy „minima Algolu” podpowiadają, kiedy zacząć obserwować, jak gwiazda wraca do normalnej jasności.
Wszyscy widzieli gwiazdy migoczące na nocnym niebie. Migotanie powstaje w wyniku turbulencji w ziemskiej atmosferze, która tymczasowo odchyla wąskie wiązki światła gwiazd, zanim dotrą do naszych oczu. Migotanie występuje w skali czasowej ułamków sekundy. Zjawisko to wynika wyłącznie z powietrza, przez które patrzymy - nie widzimy żadnych zmian w samych gwiazdach.
Ale duży procent gwiazd na niebie faktycznie zmienia ilość emitowanego światła, co powoduje zmiany ich jasności wizualnej w skali godzin, dni, a nawet lat. W większości przypadków zmiany są subtelne. W rzeczywistości nie zostały wykryte, dopóki astronomowie nie zaczęli mierzyć ilościowo jasności gwiazd i nie zauważyli różnic między nocami. Te gwiazdy stały się znane jako gwiazdy zmienne.
Zmienne gwiazdy mogą mieć wiele przyczyn. Niektóre gwiazdy pulsują, gdy stają się niestabilne pod koniec swojego cyklu życia. Niektóre gwiazdy mają pobliskich towarzyszy, od których kradną masę, i tymczasowo rozbłyskują ze zwiększoną fuzją za każdym razem, gdy osiągnięty zostanie punkt krytyczny - jak rozbłyski na grillu. Kolejna klasa gwiazd różni się jasnością pozorną, ponieważ widzimy połączone światło dwóch lub więcej gwiazd na orbicie wokół siebie. Zgodnie z przewidywalnym harmonogramem jedna gwiazda mija drugą, zasłaniając część połączonego strumienia świetlnego wysyłanego nam w naszą stronę. Są to tak zwane zaćmieniowe gwiazdy binarne. [Star Tunes: Kompozytor ustawia migoczące dane w muzyce]
Od tysiącleci znana jest garść oczywiście zmiennych gwiazd. W tym wydaniu Mobile Astronomy przyjrzymy się zaćmieniu gwiazdy binarnej, która zmienia jasność na tyle, aby codzienni skywatrzy mogli ją łatwo wykryć. To Algol, nazywany „Gwiazdą Demona”, i leży prawie nad głową dla obywateli północnej szerokości geograficznej we wczesnych godzinach wieczornych.
Znalezienie Algolu
Algol, zwany także Beta Persei, jest drugą najjaśniejszą gwiazdą w gwiazdozbiorze Perseusza, bohatera. O tej porze roku Perseusz jest już blisko zenitu (tj. Bezpośrednio nad głową), gdy tylko niebo całkowicie zapadnie wczesnym wieczorem. Zajmuje niebo między jasną gromadą Plejad w byku Byka a charakterystyczną gwiazdozbiorze Kasjopei, królowej. Astronomiczne aplikacje do tworzenia map nieba, takie jak SkySafari 6 na iOS i Androida, pomogą Ci znaleźć Algola i inne gwiazdy, które wymienię poniżej.
Nocą Perseusz schodzi na zachodnie niebo i zachodzi około 4 rano czasu lokalnego, dając nam mnóstwo czasu na jego obserwację. (W rzeczywistości Perseusz jest gwiazdozbiorem północnym, a jego części nie są przeznaczone dla skywaterów na północnych szerokościach geograficznych. Ale w lutowe wieczory jest ładnie wysoko na niebie w dogodnym czasie.)
Najjaśniejsza gwiazda Perseusza, Mirfak (znana również jako Algenib lub Alpha Persei), jest łatwa do wybrania, ponieważ jest jaśniejsza niż jakakolwiek inna pobliska gwiazda, z wyjątkiem żółtawej Capelli, która siedzi około 19 stopni (lub rozpiętość dwóch pięści) powyżej to. Jeśli wyobrażasz sobie wyimaginowaną linię łączącą Mirfak i Polaris, reszta Perseusza składa się z dwóch łańcuchów ciemniejszych gwiazd, które zaczynają się w Mirfak i oddalają się od Polaris. Algol, zwrócony ku zachodowi, jest średnio-jasną, niebiesko-białą gwiazdą siedzącą 9 stopni w lewym dolnym rogu Mirfaka.
Nazwa Algol pochodzi od arabskiego wyrażenia „ra's al-ghul”, co oznacza „głowa demona”. I tak, to ten sam Ra's al-Ghul, którego używa bohater w DC Comics! W mitologii greckiej Perseusz zabił Meduzę Gorgona, a konstelacja przedstawia go, jak niosł swoją odciętą głowę do domu, a Algol reprezentował Meduzę. Kilka pobliskich ciemniejszych gwiazd uzupełnia kontur głowy.
Przez większość czasu Algol świeci ze stałą jasnością około wizualnej jasności 2,1, która jest łatwo widoczna dla nieuzbrojonych oczu. Ale co dwa dni, 20 godzin i 49 minut Algol zmniejsza jasność do wizualnej jasności 3,4 (wzrost wartości jasności to spadek jasności), co doprowadza ją do granicy widoczności gołym okiem z miejskiego nieba. Nic dziwnego, że starożytni Grecy kojarzyli Algol z istotą nadprzyrodzoną. Co się dzieje?
Dlaczego Algol ma różną jasność?
Gwiazda, którą widzimy jako Algol, jest w rzeczywistości parą gwiazd znajdujących się około 93 lat świetlnych od Ziemi; obie krążą tak blisko siebie, że wydają się być jednym źródłem światła gwiazd dla nieuzbrojonych oczu i małych teleskopów. O wiele cieplejsza i jaśniejsza gwiazda pierwotna jest trzy do czterech razy masywniejsza niż jej chłodniejszy towarzysz towarzyszący i emituje około 26 razy więcej światła. Astronomowie szacują, że te dwie gwiazdy są oddalone średnio o zaledwie 0,06 jednostki astronomicznej (AU). (Jedna AU to średnia separacja Ziemia-Słońce - około 93 milionów mil, czyli 150 milionów kilometrów.) To ułamek odległości Merkurego od Słońca!
Orbita słabej gwiazdy wtórnej wokół jasnej gwiazdy pierwotnej jest zorientowana niemal krawędzią w kierunku Ziemi, a raz na każdej orbicie przecina Ziemię i gwiazdę pierwotną, odcinając (lub zasłaniając) część światła tej gwiazdy. Zmniejszenie jasności trwa 10 godzin, w tym czas wymagany do przejścia gwiazdy dodatniej na gwiazdę pierwotną. Najciemniejszy przedział trwa około 4 godzin. Cały proces powtarza się co 2,87 dni.
Astronomowie zestawiają te „minima Algolu” i publikują je w czasopismach i podręcznikach astronomicznych. Dla każdego obserwatora na Ziemi niektóre minima występują w ciągu dnia, co czyni je niemożliwymi do zaobserwowania. Przydatna strona CalSky może przewidzieć minima nocne widoczne z twojego miejsca obserwacji. Przejdź do strony Głębokie niebo / Zmienne gwiazdy / Prognozy, dostosuj ustawienia Początek obliczeń i Czas trwania (lubię korzystać z jednego miesiąca) i kliknij przycisk Przejdź. Zostanie wygenerowana dzienna lista minimów (i maksimów) czasów dla znanych gwiazd zmiennych.
W rzeczywistości w układzie Algola znajduje się trzecia gwiazda, ale jej orbitalna odległość 2,69 AU od pozostałych dwóch gwiazd nie jest wystarczająco bliska, aby zakłócać otrzymywane od nich światło. Następnie omówimy kilka wskazówek na temat zmiany Algola. [Najważniejsze wydarzenia w Skywatching w 2018 r.]
Zobacz, jak Demon Star się rozjaśnia
Przez większość czasu Algol świeci tak jasno, jak gwiazda Almach o jasności 2,1 magnitudo, położona 12 stopni w prawym dolnym rogu Algola. Ponieważ Almach nie różni się jasnością, można go użyć jako standardowego komparatora do określenia, kiedy Algol przygasł. Stań w miejscu, w którym obie gwiazdy są na widoku, i porównaj ich jasność. Możesz także używać lornetki, aby przesuwać się między gwiazdami i porównywać je. Algol i gwiazdy porównania są na tyle jasne, że światło księżyca nie powinno zakłócać twoich obserwacji gwiazd zmiennych.
Jako minimum Algol ma mniej więcej taką samą jasność jak skromna gwiazda znajdująca się zaledwie w odległości dwóch palców w lewym dolnym rogu, o nazwie Gorgonea Tertia lub „trzecia gwiazda Gorgona”. Uwzględniając tę gwiazdę w swoich obserwacjach, możesz ocenić, czy Algol jest całkowicie przyćmiony. Gorgonea Tertia jest również nieco zmienna, zmienia się o 0,7 wielkości z cyklem 50 dni, ale spełni nasze zadanie tutaj.
Jeśli możesz, zacznij oglądać Algol godzinę lub dwie przed przewidywanym minimum; następnie sprawdzaj co około 30 minut. Przynajmniej powinieneś zobaczyć, że Algol ma taką samą jasność jak Gorgonea Tertia. W ciągu wieczoru (około 5 godzin) Algol powoli rozjaśnia się do normalnej intensywności. Oto kilka nadchodzących dobrych okazji, aby zobaczyć, jak Algol rozjaśnia obserwatorów w Ameryce Północnej:
Czwartek, 22 lutego o 1:30 EST (odzyskuje pełną jasność około 6:30 rano)
Sobota, 24 lutego o 22:06 EST (odzyskuje pełną jasność około 3:00 rano)
Wtorek, 27 lutego o 18:54 EST (odzyskuje pełną jasność około 23:54)
Sobota, 17 marca o 00:48 EDT (odzyskuje pełną jasność około 5:48)
Możliwości z 24 i 27 lutego są najwygodniejsze. Gdy nadejdzie wiosna i lato, krótsze noce naprawdę nie będą wystarczająco długie, aby zobaczyć, jak Algol się rozjaśnia - ale jesień przyniesie dodatkowe miesiące doskonałych okazji, by zobaczyć Gwiazdę Demona w akcji. Algol powinien w ten sposób zmieniać jasność przez miliony lat. Masz więc mnóstwo czasu, aby samemu obserwować jedno z tych niezwykłych zjawisk astronomicznych. Powodzenia!
Wyjść poza
Po opanowaniu obserwacji Algolu możesz wypróbować inne, trudniejsze gwiazdy zmienne. Lambda Tauri, kolejna zaćmiona gwiazda podwójna, jeździ cyklicznie co 3,95 dnia, za każdym razem zmniejszając jasność na 14 godzin. 7-godzinny powrót do zdrowia jest prawdopodobnie zbyt długi, aby obejrzeć go w ciągu jednej nocy, ale seria obserwacji ujawni jego zmiany. Niektóre gwiazdy zmienne, takie jak Delta Cephei i Mekbuda (Zeta Geminorum), zmieniają się bardziej nieprzerwanie, w przeciwieństwie do zmniejszenia jasności. Aby je znaleźć, użyj funkcji wyszukiwania w aplikacji astronomicznej.
American Association of Variable Star Observers (AAVSO) zachęca zarówno doświadczonych astronomów, jak i początkujących do poznania gwiazd zmiennych i przedstawienia szacunkowych wartości jasności obserwacyjnych, które są wykorzystywane przez badaczy w astrofizyce gwiezdnej. Witryna AAVSO jest pełna cennych zasobów, a grupa wyprodukowała również aplikację Variable Stars dla Androida, która zawiera nazwy i jasność obecnie widocznych gwiazd zmiennych. Istnieją krótkie listy dla początkujących, pełne listy dla ekspertów i baza danych z możliwością przeszukiwania.
W nadchodzących edycjach Mobile Stargazing wyróżnimy niektóre cele lornetki zimowej, przyjrzymy się, jak astronomowie mierzą odległości do gwiazd, pokażemy niektóre gwiazdy wspomniane w science fiction i nie tylko. W międzyczasie patrz dalej!
Nota redaktora: Chris Vaughan jest specjalistą od astronomii i edukacji publicznej w AstroGeo, członkiem Royal Astronomical Society of Canada i operatorem historycznego 74-calowego (1,88 metra) teleskopu Davida Dunlap Observatory. Możesz do niego dotrzeć za pośrednictwem poczty elektronicznej i śledzić go na Twitterze @astrogeoguy, a także na Facebooku i Tumblr.
Ten artykuł został dostarczony przez Simulation Curriculum, lidera w zakresie programów nauczania kosmologii i twórców aplikacji SkySafari na Androida i iOS. Śledź SkySafari na Twitterze @SkySafariAstro. Obserwuj nas @Spacedotcom, Facebook i Google+. Artykuł źródłowy na Space.com.
