Algol
Algol, Beta Persei, je jasná vícenásobná hvězda v Perseovi. Je to druhá nejjasnější hvězda v souhvězdí po Mirfaku, Alfa Persei. Hvězda je známá také pod názvy Gorgona, Gorgonea Prima, Demon Star a El Ghoul. Leží ve vzdálenosti přibližně 90 světelných let od Země a její zdánlivá hvězdná velikost kolísá mezi 2,12 a 3,4.
Jméno Algol pochází z arabského výrazu „raʾs al-ghūl“, což znamená „hlava ghúla“ nebo „hlava démona“. V Perseovi tato hvězda představuje hlavu Gorgony Medúzy, mýtické nestvůry tak děsivého vzhledu, že pouhý pohled na ni by proměnil lidi v kámen.
Algol, Beta Persei, obrázek:
Algol je jednou z nejznámějších proměnných hvězd na obloze a prototypem třídy zatmívajících se proměnných hvězd známých jako proměnné hvězdy Algol. Jedná se o trojhvězdný systém složený z Beta Persei Aa1, hvězdy hlavní posloupnosti třídy B, Beta Persei Aa2, oranžového podobrta, a Beta Persei Ab, slabší hvězdy třídy A. Hvězda se skládá ze tří hvězd: Beta Persei Aa1 a Beta Persei Ab. Beta Persei Aa1 a Aa2 tvoří dvojhvězdu. Jsou si velmi blízké (v průměru je dělí pouhých 0,06 astronomické jednotky, tedy asi 1/17 vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem) a rotují poměrně rychle. Při vzájemném obíhání hvězdy přechází jedna před druhou, což způsobuje zatmění.
Algol (β Persei) je trojhvězdný systém (Algol A, B a C) v souhvězdí Persea, ve kterém je velký a jasný primární Algol A pravidelně každých 2,87 dne zatměn slabším Algolem B. V tomto systému se hvězdy nacházejí v souhvězdí Persea. Dvojici zatmění od sebe dělí pouhých 0,062 astronomické jednotky (AU), což je tak blízko, že Algol A pomalu pohlcuje méně hmotný Algol B tím, že z něj neustále strhává vnější vrstvy. Tato animace byla sestavena z 55 snímků interferometru CHARA v blízkém infračerveném pásmu H, seřazených podle oběžných fází. Vzhledem k tomu, že některé fáze jsou špatně pokryty, B v některých bodech své dráhy přeskakuje. Fáze každého snímku je uvedena vlevo dole. Kvalita snímků se liší, ale ty nejlepší mají rozlišení 0,5 miliarcsekundy, tedy přibližně 200krát lepší než Hubbleův vesmírný dalekohled. (Miliarcsekunda je přibližně velikost čtvrtiny Eiffelovy věže při pohledu z New Yorku). Slapové deformace Algolu B, které mu dodávají protáhlý vzhled, jsou dobře patrné. Výsledkem slapových deformací je také efekt „gravitačního ztmavení“, kdy je na značném počtu snímků Algolu B okraj nebo „okraj“ obrazu ve skutečnosti jasnější než střed. Obrázek: Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
Jasnost Algolu je obvykle 2,1 magnitudy, přičemž k desetihodinovým zatměním dochází každých 2,867328 dne (2 dny, 20 hodin a 49 minut), kdy slabší Beta Persei Aa2 přechází před Beta Persei Aa1 a magnituda systému klesá na 3,4. Když jasnější složka přejde před slabší, nastane sekundární zatmění, které však nelze detekovat vizuálně, pouze fotoelektricky. V systému byla také detekována třetí složka, mnohem slabší než zbylé dvě hvězdy. Obíhá kolem hlavního dvojhvězdného páru každých 1,85 roku.
Interpolace dráhy Aa2 kolem Aa1 se zaměřením na Aa1.
Snímky pořízené interferometrem CHARA v blízkém infračerveném H-pásmu. Animace vytvořená v programu Mathematica Simonem Tyranem (Yukterez, Vídeň, 2.2.2016). Fáze řazené podle Stigmatella Aurantiaca.
Podobný mechanismus je ve hře i u jiných typů zatmění dvojhvězd. To, co odlišuje proměnné typu Algol od např. proměnných typu Beta Lyrae a W Ursae Majoris, je, že hvězdy typu Algol mají kulový nebo mírně elipsoidní tvar. Jejich složky nejsou tak blízko u sebe, aby docházelo k deformacím tvaru, jako je tomu u ostatních dvou typů.
Zatmění hvězd typu Algol lze pozorovat bez dalekohledu. Někdy lze pozorovat, jak jasnost hvězdy klesá a stoupá ve stejnou noc. Pro orientaci při sledování průběhu zatmění lze použít dvě blízké hvězdy, Epsilon Persei (mag. 2,88) a Almach (mag. 2,1).
Algol, Epsilon Persei a Almach, snímek: Wikisky
ALGOLSKÝ PARADOX
Pozorování Algola vedlo k Algolskému paradoxu, který spočíval v nesouladu mezi hmotností a vývojovým stupněm obou složek zatmění dvojhvězdy. Zpočátku se zdálo, že se hvězdný systém vyvíjí způsobem, který odporuje zavedeným představám o vývoji hvězd.
Studium Algolu zpochybnilo teorii, že rychlost vývoje hvězd závisí na jejich hmotnosti, což znamená, že čím větší je hmotnost, tím dříve se hvězda vyvine z hlavní posloupnosti. Zdá se, že v případě Algolu k tomu nedochází. Přestože obě složky dvojhvězdného systému vznikly přibližně ve stejnou dobu, primární, hmotnější hvězda v systému je stále na hlavní posloupnosti, zatímco méně hmotná sekundární složka se vyvinula v podobra.
Systém Algol, jak se objevil 12. srpna 2009. Nejedná se o umělecké ztvárnění, ale o skutečný dvourozměrný snímek s rozlišením 1/2 miliarcsekundy v blízkém infračerveném pásmu H, rekonstruovaný z dat interferometru CHARA. Podlouhlý vzhled Algolu B a kulatý vzhled Algolu A jsou skutečné. Podoba Algolu C je však artefakt. Obrázek: Dr. Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
Paradox se vysvětluje přenosem hmoty, což je jev, který u těsných dvojhvězd není neobvyklý. Vyvinutější sekundární složka nebyla vždy tou méně hmotnou, ale tok materiálu mezi hvězdami narušil normální proces vývoje a původně hmotnější hvězda (v tomto případě podhvězda) ztratila velkou část své hmoty ve prospěch průvodce (hvězdy hlavní posloupnosti).
Francouzský astronom 19. století Édouard Roche jako první vysvětlil mechaniku akrece, ke které dochází v těsných dvojhvězdných systémech. Každá hvězda má kolem sebe oblast ve tvaru slzy, dnes nazývanou Rocheův lalok, která obsahuje obíhající materiál gravitačně vázaný na hvězdu. Vrchol této oblasti směřuje ve směru hvězdného průvodce. Rocheův lalok představuje maximum, kterého může hvězda dosáhnout, než začne přenášet materiál na svého průvodce. Když hvězda překročí svůj Rocheův lalok, materiál mimo lalok spadne do Rocheova laloku hvězdy průvodce. Postupem času se hmotnější a vyvinutější hvězda zbavuje velké části svého materiálu, který je akreován průvodcem, který se tak postupně stává hmotnějším.
FACTS
Algol byla jednou z prvních objevených proměnných hvězd bez novy. Hvězda je známa již od starověku. Nejstarší písemný záznam o jejím objevu – staroegyptský kalendář šťastných a nešťastných dnů – je starý asi 3 200 let.
Hvězda byla v různých kulturách spojována s démony, násilím a smrtí: v arabském světě s ghúly, v řecké mytologii s Gorgonou a v hebrejském folklóru s Roš ha Sán (Satanova hlava). Latinský název hvězdy v 16. století zněl Caput Larvae, což znamená „Hlava strašidla“. Středověcí astrologové považovali Algol za jednu z nejnešťastnějších hvězd. Byla jednou z 15 behenovských hvězd, o nichž se věřilo, že jsou zdrojem astrologické síly, a používala se při různých rituálech.
Perseus a Caput Medusæ, deska 6 v Uranově zrcadle, souboru nebeských karet, který doprovází Známé pojednání o astronomii … od Jehoshaphata Aspina. London. Astronomická mapa zobrazující Persea držícího krvavý meč a useknutou hlavu Medúzy tvořící souhvězdí.
Algol se někdy nazývá Gorgonea Prima s odkazem na Gorgonu Medúzu. Je nejjasnější ze čtveřice hvězd zvaných Gorgonea. Další tři hvězdy, které se všechny nacházejí v blízkosti Algola, jsou Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), bílá hvězda hlavní posloupnosti se zdánlivou hvězdnou velikostí 4,7, Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), načervenalý (třída M) jasný obr s vizuální hvězdnou velikostí 3.39, a Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), oranžový obr s magnitudou 4,6.
Algol s Pi, Rho a Omega Persei, snímek: Wikisky
Algol se v současnosti nachází ve vzdálenosti asi 90 světelných let, kdysi však byl sluneční soustavě mnohem blíže. Asi před 7,3 miliony let se přiblížil na vzdálenost 9,8 světelných let od Slunce a zářil magnitudou asi -2,5, tedy mnohem jasněji než dnešní Sírius. (Sírius má zdánlivou hvězdnou velikost -1,46 mag.) Blízkost a hmotnost Algolu mohly způsobit nárůst – i když malý – počtu komet přilétajících do vnitřních oblastí sluneční soustavy.
Dnes je Algol 61. nejjasnější hvězdou na obloze v době své největší jasnosti (mag. 2,12). Je jen o málo slabší než Denebola (Beta Leonis, mag. 2,11) ve Lvu, Saiph (Kappa Orionis, mag. 2,09) v Orionu a Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2,08) v Urse Minor a jen o málo zastiňuje Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2,17) v Centauru, Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2,21) v Carině a Suhail (Lambda Velorum, mag. 2,21) ve Vele.
LOKALITA
Algol je poměrně snadné najít, protože se nachází ve stejné oblasti oblohy jako Kasiopeja a Velký čtverec Pegasa, mezi W Kasiopeje a Plejádami. Jasné hvězdy Kasiopeje lze využít k hvězdnému skoku k Mirfakovi, nejjasnější hvězdě v Perseovi a centrální hvězdě hvězdokupy Alfa Persei, a poté k Algolu.
Mirfak leží podél pomyslné linie prodloužené od Gama do Delta Cassiopeiae a tvoří trojúhelník s Algolem a jasným Almachem, Gamma Andromedae. Almach je třetí hvězdou v řetězci, který vede od Alpheratze a Velkého čtverce Pegasa k Perseovi. Mirach, prostřední hvězda v řetězci, slouží k nalezení Galaxie v Andromedě (M31) a Galaxie v Trianglu (M33). Mezi další známé objekty hluboké oblohy v této oblasti patří mlhovina Kalifornie (NGC 1499) a mlhoviny Srdce a Duše (IC 1805 a IC 1848).
Poloha Algolu, obrázek: Algola je nejznámější proměnnou hvězdou svého typu, ale je známo nespočet dalších proměnných hvězd Algola, viz Wikisky
Proměnné hvězdy Algola
. V roce 2003 jich General Catalogue of Variable Stars uváděl více než 3 500, což bylo 9 % všech známých proměnných hvězd.
Proměnnost Algolu poprvé správně vysvětlil anglický amatérský astronom John Goodricke v roce 1782, kdy mu bylo pouhých 18 let. Poté, co pozoroval hvězdu a určil periodu jejích světelných změn, vyslovil domněnku, že Algol je to, co dnes známe jako zatmívací dvojhvězdu, tj. že je periodicky zatmíván slabším průvodcem téměř stejné velikosti jako on sám. Goodricke také objevil periodické změny Delta Cephei, prototyp proměnných hvězd typu cefeid.
Mezi viditelné proměnné hvězdy typu Algol patří Mintaka (Delta Orionis, mag. 2,23), nejzápadnější hvězda Orionova pásu, Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), nejjasnější hvězda v Corona Borealis, Alsephina (Delta Velorum, mag. 2,00), druhá nejjasnější hvězda ve Vele a jedna z hvězd Falešného kříže, a Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2,98), jedna z nejjasnějších hvězd v severním souhvězdí Aurigy.
Algol – Beta Persei
Souhvězdí: Perseus
Pravá ascendence: 03h 08m 10.13245s
Deklinace:
Zjevná magnituda: 2,12 – 3,39
Vzdálenost: 90 světelných let (28 parseků)
Jména a označení: Algol, Demon Star, Gorgona, Gorgonea Prima, El Ghoul, Beta Persei (β Persei, β Per), 26 Persei, HD 19356, HR 936, BD+40°673, SAO 38592, FK5 111, PPM 46127, GC 3733, HIP 14576
Beta Persei Aa1
Spektrální třída: B8V
Absolutní hvězdná velikost: – 0,07
Hmotnost: 3,17 hmotnosti Slunce
Průměr: 2,73 poloměru Slunce
Svítivost: 182 slunečních svítivostí
Temperatura: 13 000 K
Rotační rychlost: 49 km/s
Stáří: 570 milionů let
Beta Persei Aa2
Spektrální třída: K0IV
Absolutní hvězdná velikost: 2,9
Hmotnost: 3,48 slunečního poloměru
Svítivost: 6,92 sluneční svítivosti
Temperatura: K
Beta Persei Ab
Spektrální třída: 4 500 K
Spektr: A7m
Absolutní hvězdná velikost: 2,3
Hmotnost: 1,76 hmotnosti Slunce
Průměr: 1,73 poloměru Slunce
Svítivost: 10 slunečních svítivostí
Temperatura: 7 500 K