Algol
Algol, Beta Persei, es una estrella múltiple brillante situada en Perseo. Es la segunda estrella más brillante de la constelación, después de Mirfak, Alfa Persei. La estrella también es conocida como Gorgona, Gorgonea Prima, Estrella Demonio y El Ghoul. Se encuentra a una distancia aproximada de 90 años luz de la Tierra y tiene una magnitud aparente que varía entre 2,12 y 3,4.
El nombre Algol proviene de la frase árabe «raʾs al-ghūl», que significa la «cabeza del ghoul» o «cabeza del demonio». En Perseo, la estrella representa la cabeza de la Gorgona Medusa, el mítico monstruo de aspecto tan horrible que el mero hecho de mirarla convertía a la gente en piedra.
Algol, Beta Persei, imagen: Wikisky
Algol es una de las estrellas variables más conocidas del cielo y un prototipo de una clase de estrellas variables eclipsantes conocidas como variables Algol. Es un sistema estelar triple compuesto por Beta Persei Aa1, una estrella de la secuencia principal de clase B, Beta Persei Aa2, una subgigante naranja, y Beta Persei Ab, una estrella de clase A más tenue. Beta Persei Aa1 y Aa2 forman una pareja binaria. Están muy cerca la una de la otra (separadas por sólo 0,06 unidades astronómicas de media, es decir, aproximadamente 1/17 de la distancia entre la Tierra y el Sol) y giran con bastante rapidez. Al orbitar entre sí, las estrellas pasan una frente a la otra, provocando eclipses.
Algol (β Persei) es un sistema estelar triple (Algol A, B y C) en la constelación de Perseo, en el que el gran y brillante primario Algol A es eclipsado regularmente por el más tenue Algol B cada 2,87 días. La pareja binaria eclipsante está separada por sólo 0,062 unidades astronómicas (UA) entre sí, tan cerca que Algol A está consumiendo lentamente a la menos masiva Algol B al despojarla continuamente de sus capas externas. Esta animación se ha montado a partir de 55 imágenes del interferómetro CHARA en la banda H del infrarrojo cercano, clasificadas según la fase orbital. Dado que algunas fases están mal cubiertas, B salta en algunos puntos de su trayectoria. La fase de cada imagen se indica en la parte inferior izquierda. Las imágenes varían en calidad, pero las mejores tienen una resolución de 0,5 miliarcosegundos, es decir, aproximadamente 200 veces mejor que la del telescopio espacial Hubble. (Un miliarcosegundo es aproximadamente el tamaño de una cuarta parte de la Torre Eiffel vista desde Nueva York). Las distorsiones de marea de Algol B, que le dan un aspecto alargado, son fácilmente evidentes. Las distorsiones de las mareas también provocan efectos de «oscurecimiento por gravedad», por lo que en un número significativo de imágenes de Algol B, el borde o «limbo» de la imagen es realmente más brillante que el centro. Imagen: Dr. Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
El brillo de Algol suele ser de magnitud 2,1, con eclipses de 10 horas de duración que se producen cada 2,867328 días (2 días, 20 horas y 49 minutos), cuando la más débil Beta Persei Aa2 pasa por delante de Beta Persei Aa1 y la magnitud del sistema desciende a 3,4. Cuando la componente más brillante pasa por delante de la más débil, se produce un eclipse secundario, pero no se puede detectar visualmente, sino sólo fotoeléctricamente. También se ha detectado en el sistema una tercera componente, mucho más débil que las otras dos estrellas. Gira alrededor de la pareja binaria principal cada 1,85 años.
Interpolación de la órbita de Aa2 alrededor de Aa1 con enfoque en Aa1.
Fotos tomadas con el interferómetro CHARA en la banda H del infrarrojo cercano. Animación realizada en Mathematica por Simon Tyran (Yukterez, Viena, 2.2.2016). Fases clasificadas por Stigmatella Aurantiaca.
Un mecanismo similar está en juego en otros tipos de estrellas binarias eclipsantes. Lo que distingue a las variables Algol de, por ejemplo, las variables Beta Lyrae y W Ursae Majoris, es que las estrellas de tipo Algol tienen una forma esférica o ligeramente elipsoidal. Sus componentes no están tan juntos como para causar deformaciones en la forma, lo que ocurre con los otros dos tipos.
Los eclipses de Algol pueden observarse sin telescopio. A veces se puede ver el brillo de la estrella bajando y subiendo en la misma noche. Dos estrellas cercanas, Epsilon Persei (mag. 2,88) y Almach (mag 2,1) pueden servir de referencia para observar el progreso de los eclipses.
Algol, Epsilon Persei y Almach, imagen: Wikisky
PARADOJA DE ALGOL
Las observaciones de Algol condujeron a la paradoja de Algol, que radicaba en la disparidad entre la masa y el estado evolutivo de los dos componentes del sistema binario eclipsante. Inicialmente, el sistema estelar parecía evolucionar de una manera que desafiaba las creencias establecidas sobre la evolución estelar.
Los estudios de Algol desafiaron la teoría de que el ritmo de evolución de las estrellas depende de su masa, lo que significa que, cuanto mayor sea la masa, antes evolucionará la estrella fuera de la secuencia principal. Esto no parece ocurrir con Algol. Aunque ambos componentes del sistema binario se formaron aproximadamente al mismo tiempo, la estrella primaria más masiva del sistema sigue en la secuencia principal, mientras que el componente secundario menos masivo ha evolucionado hasta convertirse en una subgigante.
El sistema Algol tal y como apareció el 12 de agosto de 2009. No se trata de una representación artística, sino de una imagen bidimensional real con una resolución de 1/2 mili-segundo de arco en la banda H del infrarrojo cercano, reconstruida a partir de datos del interferómetro CHARA. El aspecto alargado de Algol B y el aspecto redondo de Algol A son reales. La forma de Algol C, sin embargo, es un artefacto. Imagen: Dr. Fabien Baron, Dept. de Astronomía, Universidad de Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
La paradoja se explica con la transferencia de masa, un fenómeno que no es raro en las estrellas binarias cercanas. El componente secundario más evolucionado no siempre fue el menos masivo, sino que el flujo de material entre las estrellas perturbó el proceso normal de evolución y la estrella originalmente más masiva (en este caso la subgigante) perdió gran parte de su masa en favor de la compañera (la estrella de la secuencia principal).
El astrónomo francés del siglo XIX Édouard Roche fue el primero en explicar la mecánica de la acreción que se produce en los sistemas binarios cercanos. Cada estrella tiene una región circundante en forma de lágrima, ahora llamada lóbulo de Roche, que contiene material en órbita ligado gravitacionalmente a la estrella. El vértice de la región apunta en dirección a la estrella compañera. El lóbulo de Roche representa el máximo que puede alcanzar una estrella antes de empezar a transferir material a la compañera. Cuando una estrella sobrepasa su lóbulo de Roche, el material fuera del lóbulo cae en el lóbulo de Roche de la estrella compañera. Con el tiempo, la estrella más masiva y evolucionada se desprende de gran parte de su material, que es acretado por la compañera, que entonces se vuelve gradualmente más masiva.
FACTS
Algol fue una de las primeras estrellas variables no-novas descubiertas. La estrella se conoce desde la antigüedad. El registro escrito más antiguo de su descubrimiento -un Antiguo Calendario Egipcio de Días de Suerte y Mala Suerte- tiene unos 3.200 años.
La estrella ha sido asociada con los demonios, la violencia y la muerte a través de diferentes culturas: los engendros en el mundo árabe, la Gorgona en la mitología griega, y Rōsh ha Sāṭān (Cabeza de Satán) en el folclore hebreo. El nombre latino de la estrella en el siglo XVI era Caput Larvae, que significa «la cabeza del espectro». Los astrólogos medievales consideraban a Algol una de las estrellas más desafortunadas. Era una de las 15 estrellas de Behen, que se creía que era una fuente de poder astrológico y que se utilizaba en varios rituales.
Perseus y Caput Medusæ, lámina 6 en Urania’s Mirror, un conjunto de cartas celestes acompañadas de A familiar treatise on astronomy … by Jehoshaphat Aspin. Londres. Carta astronómica que muestra a Perseo sosteniendo una espada ensangrentada y la cabeza cortada de Medusa formando la constelación.
Algol se llama a veces Gorgonea Prima, en referencia a la Gorgona Medusa. Es la más brillante de un cuarteto de estrellas llamado Gorgonea. Las otras tres estrellas, todas situadas en las proximidades de Algol, son Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), una estrella blanca de la secuencia principal con una magnitud aparente de 4,7, Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), una gigante brillante de color rojizo (clase M) con una magnitud visual de 3.39, y Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), una gigante naranja con una magnitud de 4,6.
Algol con Pi, Rho y Omega Persei, imagen: Wikisky
Algol se encuentra actualmente a una distancia de unos 90 años luz, pero antaño estuvo mucho más cerca del sistema solar. Hace unos 7,3 millones de años, se encontraba a 9,8 años luz del Sol y brillaba con una magnitud de unos -2,5, mucho más brillante que Sirio en la actualidad. (Sirio tiene una magnitud aparente de -1,46.) La proximidad y la masa de Algol pueden haber provocado un aumento -aunque pequeño- del número de cometas que llegan a las regiones interiores del sistema solar.
Hoy en día, Algol es la 61ª estrella más brillante del cielo en su punto más luminoso (mag. 2,12). Es sólo ligeramente más débil que Denebola (Beta Leonis, mag. 2,11) en Leo, Saiph (Kappa Orionis, mag. 2,09) en Orión y Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2,08) en la Osa Menor, y apenas supera a Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2,17) en Centaurus, Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2,21) en Carina, y Suhail (Lambda Velorum, mag. 2,21) en Vela.
LOCALIZACIÓN
Algol es relativamente fácil de encontrar porque se encuentra en la misma zona del cielo que Casiopea y el Gran Cuadrado de Pegaso, entre el W de Casiopea y las Pléyades. Las estrellas brillantes de Casiopea pueden utilizarse para saltar a Mirfak, la estrella más brillante de Perseo y la estrella central del Cúmulo Alfa Persei, y luego a Algol.
Mirfak se encuentra a lo largo de la línea imaginaria que se extiende desde Gamma a Delta Cassiopeiae, y forma un triángulo con Algol y la brillante Almach, Gamma Andromedae. Almach es la tercera estrella de la cadena que va desde Alpheratz y el Gran Cuadrado de Pegaso hasta Perseo. Mirach, la estrella central de la cadena, se utiliza para encontrar la Galaxia de Andrómeda (M31) y la Galaxia del Triángulo (M33). Otros objetos famosos del cielo profundo en esta región son la nebulosa de California (NGC 1499) y las nebulosas Corazón y Alma (IC 1805 y IC 1848).
Localización de algol, imagen: Wikisky
Variables de Algol
Algol es la estrella variable más conocida de su tipo, pero se conocen otras innumerables variables de Algol. En 2003, el Catálogo General de Estrellas Variables enumeraba más de 3.500, lo que suponía el 9% de todas las variables conocidas.
La variabilidad de Algol fue explicada correctamente por primera vez por el astrónomo aficionado inglés John Goodricke en 1782, cuando sólo tenía 18 años. Tras observar la estrella para determinar el periodo de sus variaciones de luz, sugirió que Algol era lo que hoy conocemos como una binaria eclipsante, es decir, que es eclipsada periódicamente por una compañera más tenue y casi del mismo tamaño que ella. Goodricke también descubrió la variación periódica de Delta Cephei, el prototipo de las estrellas variables cefeidas.
Las estrellas variables de tipo Algol visibles son Mintaka (Delta Orionis, mag. 2,23), la estrella más occidental del Cinturón de Orión, Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), la estrella más brillante de Corona Borealis, Alsephina (Delta Velorum, mag. 2,00), la segunda estrella más brillante de Vela y una de las estrellas de la Falsa Cruz, y Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2,98), una de las estrellas más brillantes de la constelación norteña de Auriga.
Algol – Beta Persei
Constelación: Perseo
Ascensión recta: 03h 08m 10.13245s
Declinación: +40°57’20.3280»
Magnitud aparente: 2,12 – 3,39
Distancia: 90 años luz (28 parsecs)
Nombres y denominaciones: Algol, Estrella Demonio, 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
Clase espectral: B8V
Magnitud absoluta: – 0,07
Masa: 3,17 masas solares
Radio: 2,73 radios solares
Luminosidad: 182 luminosidades solares
Temperatura: 13.000 K
Velocidad de rotación: 49 km/s
Edad: 570 millones de años
Beta Persei Aa2
Clase espectral: K0IV
Magnitud absoluta: 2,9
Masa: 0,70 masas solares
Radio: 3,48 radios solares
Luminosidad: 6,92 luminosidades solares
Temperatura: 4.500 K
Beta Persei Ab
Clase espectral: A7m
Magnitud absoluta: 2,3
Masa: 1,76 masas solares
Radio: 1,73 radios solares
Luminosidad: 10 luminosidades solares
Temperatura: 7.500 K