"Demon Star" Algol er blant de enkleste variabelstjernene - perfekt for nybegynnere skywatchers å begynne med. Lysstyrken med det blotte øye dempes merkbart i omtrent 10 timer en gang annenhver dag, 20 timer og 49 minutter, fordi en svak følgesvennstjerne som går i bane rundt kant på jorden, krysser foran den mye lysere hovedstjernen. De svært forutsigbare "minimene av Algol" -tidene forteller deg når du skal begynne å se stjernen komme tilbake til sin jevn lysstyrke.
Alle har sett stjerner glimte på nattehimmelen. Flimringen produseres av turbulens i jordens atmosfære som midlertidig avleder de smale strålene av stjernelys før de når øynene våre. Det blinker på tidsintervaller for brøkdeler på et sekund. Fenomenet skyldes strengt tatt luften vi ser gjennom - vi ser ingen forandringer i stjernene i seg selv.
Men en stor prosentandel av stjerner på himmelen varierer faktisk mengden av lys de sender ut, noe som resulterer i endringer i deres visuelle lysstyrke på tidsintervaller for timer, dager eller år. I de fleste tilfeller er endringene subtile. Faktisk ble de ikke oppdaget før astronomer begynte å ta kvantitative målinger av stjernenes lysstyrke og så forskjeller fra en natt til en annen. Disse stjernene ble kjent som variable stjerner.
Variable stjerner kan ha mange underliggende årsaker. Noen stjerner pulserer når de vokser ustabile nær endene av livssyklusene. Noen stjerner har ledsagere i nærheten de stjeler masse fra, og de blusser midlertidig med økt fusjon når et tippepunkt nås - som bluss på en grill. En annen klasse med stjerner varierer i tilsynelatende lysstyrke fordi vi ser det kombinerte lyset fra to eller flere stjerner i bane rundt hverandre. På en forutsigbar timeplan, passerer den ene stjernen bak den andre, og skjuver en del av den kombinerte lysutgangen de sender vår vei. Disse kalles formørkende binære stjerner. [Star Tunes: Komponist setter blinkende data til musikk]
En håndfull åpenbart varierende stjerner har vært kjent i årtusener. I denne utgaven av Mobile Astronomy skal vi se på en formørkende binærstjerne som endrer seg i lysstyrken nok til at hverdagens skywatchers kan oppdage den enkelt. Det er Algol, som har kallenavnet "Demon Star", og den ligger nesten overhead for midnorthern skywatchers på tidlige kvelder.
Finne Algol
Algol, også kalt Beta Persei, er den nest lyseste stjernen i stjernebildet Perseus, helten. Denne tiden av året er Perseus allerede i nærheten av topp (dvs. direkte overhead) så snart himmelen blir fullstendig mørk tidlig på kvelden. Det opptar himmelen mellom den lyse lille Pleiades-klyngen i oksen Taurus og den særegne W-formede stjernebildet Cassiopeia, dronningen. Astronomiske himmelkart-apper som SkySafari 6 for iOS og Android vil hjelpe deg med å finne Algol og de andre stjernene jeg nevner nedenfor.
Gjennom natten stiger Perseus ned på den vestlige himmelen og setter ned klokken 24 lokal tid, og gir oss god tid til å observere den. (Egentlig er Perseus en nordlig konstellasjon, og deler av den er ikke beregnet på skyvåkere på nordlige breddegrader. Men på februarkvelder er den pent plassert høyt på himmelen på et passende tidspunkt.)
Perseus 'lyseste stjerne, Mirfak (også kjent som Algenib eller Alpha Persei), er lett å plukke ut fordi den er lysere enn noen annen stjerne i nærheten, bortsett fra gulaktige Capella, som ligger omtrent 19 grader (eller en størrelse på to nevene) over den. Hvis du ser en imaginær linje som blir sammen med Mirfak og Polaris, består resten av Perseus av to strenger med dimmere stjerner som starter ved Mirfak og avviker fra Polaris. Vendt mot vest er Algol den middels lyse, blåhvite fargen som sitter 9 grader mot Mirfaks nedre venstre side.
Navnet Algol kommer fra det arabiske uttrykket "ra's al-ghul", som betyr "hodet til demonen." Og ja, det er den samme Ra's al-Ghul som ble brukt av karakteren i DC Comics! I gresk mytologi drepte Perseus Gorgon Medusa, og stjernebildet skildrer ham som bærer hennes avskårne hode hjem, med Algol som representerte Medusa. Flere dimmere stjerner i nærheten fullfører hodets omriss.
Det meste av tiden lyser Algol med en jevn lysstyrke på omtrent visuell styrke 2.1, som lett er uten syn på øyne. Men annenhver dag, 20 timer og 49 minutter, synker Algol i lysstyrke til visuell styrke 3,4 (en økning i størrelsesverdien er en reduksjon i lysstyrke), noe som bringer det til grensen for synet med blotte øye fra urbane himmel. Ikke rart de gamle grekerne assosierte Algol med et overnaturlig vesen. Hva skjer?
Hvorfor varierer Algol i lysstyrke?
Stjernen vi ser som Algol er faktisk et par stjerner som ligger omtrent 93 lysår fra Jorden; de to er i bane så nær hverandre at de fremstår som en kilde til stjernelys for uhjulpet øyne og små teleskoper. Den mye varmere og lysere primærstjernen er tre til fire ganger mer massiv enn den kjøligere sekundære følgesvennen, og avgir omtrent 26 ganger så mye lys. Astronomer anslår at de to stjernene i gjennomsnitt bare er 0,06 astronomiske enheter (AU) fra hverandre. (Én AU er den gjennomsnittlige jord-sol-separasjonen - omtrent 93 millioner miles, eller 150 millioner kilometer.) Det er en brøkdel av Merkurius avstand fra solen!
Bane til den svake sekundærstjernen rundt den lyse primærstjernen er orientert nesten kant mot Jorden, og en gang under hver bane krysser den mellom Jorden og den primære stjernen, og kutter (eller formørker) noe av den stjernens lys. Lysstyrkenes reduksjon varer i 10 timer, inkludert tiden som kreves for at den sekundære stjernen skal gå over til og av den primære stjernen. Det dimmeste intervallet varer omtrent 4 timer. Hele prosessen gjentas hver 2.87 dag.
Astronomer tabellerer disse "minima av Algol" og publiserer dem i astronomimagasiner og håndbøker. For en gitt observatør på jorden forekommer noen minima i løpet av dagslysetiden, noe som gjør dem uobserverbare. Det nyttige CalSky nettstedet kan forutsi nattminima synlig fra observasjonsstedet. Naviger til Deep Sky / Variable Stars / Predictions-siden, juster innstillingene for start av beregning og varighet (jeg vil bruke en måned) og klikk Gå. En daglig liste over minimale (og maksimale) tider for fremtredende variable stjerner vil bli generert.
Det er faktisk en tredje stjerne i Algol-systemet, men banens avstand på 2,69 AU fra de to andre stjernene er ikke nær nok til å forstyrre lyset vi får fra dem. Deretter vil vi dekke noen tips for å se Algols endring. [De beste Skywatching-hendelsene å se etter i 2018]
Se Demon Star lysne
Det meste av tiden lyser Algol like sterkt som den 2,1-stjerners Almach, som ligger 12 grader mot Algols nedre høyre side. Fordi Almach ikke varierer i lysstyrke, kan den brukes som en standardkomparator for å bestemme når Algol har dimmet. Stå på et sted hvor begge stjerner er i tydelig syn, og sammenlign lysstyrken. Du kan også bruke kikkert for å feie fra en stjerne til en annen og sammenligne dem. Algol og sammenligningsstjernene er lyse nok til at måneskinn ikke skal forstyrre observasjonene med variabel stjerne.
På det minste er Algol omtrent like i lysstyrke som en beskjeden stjerne som ligger bare to fingerbredder nede til venstre, kalt Gorgonea Tertia, eller "tredje stjerne i Gorgon." Ved å inkludere denne stjernen i observasjonene dine, kan du bedømme om Algol er fullstendig formørket. Gorgonea Tertia er også litt variabel og endres med 0,7 størrelsesorden med en syklus på 50 dager, men det vil tjene vårt formål her.
Hvis du kan, kan du begynne å se Algol en time eller to før det forventede minimum; så sjekk tilbake hvert 30. minutt. I det minste skal du se at Algol er lik lysstyrke som Gorgonea Tertia. I løpet av kvelden (ca. 5 timer) vil Algol sakte lysne til sin jevnlige intensitet. Her er noen gode muligheter for å se Algol lysne opp for observatører i Nord-Amerika:
Torsdag 22. februar klokken 13:30 EST (gjenoppretter full lysstyrke ca. 6:30)
Lørdag 24. februar klokka 10:06 kl. EST (gjenvinner full lysstyrke ca. 3:00)
Tirsdag 27. februar klokka 18:54 kl. EST (gjenvinner full lysstyrke ca. 11:54 p.m.)
Lørdag 17. mars klokka 12.48 EDT (gjenvinner full lysstyrke omtrent klokka 05.48)
Mulighetene 24. og 27. februar er de mest praktiske. Når våren og sommeren kommer, vil de kortere nettene egentlig ikke være lange nok til å se Algol lysne - men høsten vil gi flere måneder med perfekte muligheter til å se Demon Star i aksjon. Algol bør variere i lysstyrke på denne måten i flere millioner år fremover. Så du har god tid til å observere et av disse uvanlige astronomiske fenomenene for deg selv. Lykke til!
Å gå utover
Når du har mestret å observere Algol, kan du prøve på andre, mer utfordrende variable stjerner. Lambda Tauri, en annen formørkende binærstjerne, sykler hver 3.95 dag, og faller i lysstyrke i 14 timer hver gang. 7-timers utvinning er sannsynligvis for lang til å se på en enkelt natt, men en serie observasjoner vil avsløre endringene. Noen variable stjerner, som Delta Cephei og Mekbuda (Zeta Geminorum), varierer mer kontinuerlig, i motsetning til å dyppe i lysstyrken. Bruk søkefunksjonen til astronomien din for å finne dem.
American Association of Variable Star Observers (AAVSO) oppfordrer både erfarne astronomer og nybegynnere til å lære om variabelstjerner og sende inn observasjoner av observasjonslysstyrke som blir brukt av forskere i stjernestrofysikk. AAVSOs nettsted er full av verdifulle ressurser, og gruppen har også produsert Variable Stars-appen for Android som inkluderer navn og lysstyrke på for øyeblikket synlige variable stjerner. Det er korte lister for nybegynnere, fulle lister for eksperter og en søkbar database.
I kommende utgaver av Mobile Stargazing vil vi trekke frem noen binokulære vintermål, se på hvordan astronomer måler avstandene til stjerner, viser deg noen stjerner nevnt i science fiction og mer. Fortsett å se opp i mellomtiden!
Redaktørens merknad: Chris Vaughan er en offentlig astronomisk oppsøkende og utdanningsspesialist hos AstroGeo, medlem av Royal Astronomical Society of Canada, og operatør av det historiske 74,8 tommer (1,88 meter) David Dunlap Observatory teleskopet. Du kan nå ham via e-post, og følge ham på Twitter @astrogeoguy, så vel som på Facebook og Tumblr.
Denne artikkelen ble levert av Simulation Curriculum, lederen innen romfaglige læreplanløsninger og produsentene av SkySafari-appen for Android og iOS. Følg SkySafari på Twitter @SkySafariAstro. Følg oss @Spacedotcom, Facebook og Google+. Originalartikkel på Space.com.
