Algol
Az Algol, Beta Persei egy fényes többszörös csillag a Perseusban. A csillagkép második legfényesebb csillaga a Mirfak, Alpha Persei után. A csillagot Gorgona, Gorgonea Prima, Démoncsillag és El Ghoul néven is ismerik. A Földtől hozzávetőlegesen 90 fényév távolságra fekszik, és látszólagos magnitúdója 2,12 és 3,4 között változik.
Az Algol név az arab “raʾs al-ghūl” kifejezésből származik, ami “a ghoul fejét” vagy “a démon fejét” jelenti. A Perseusban a csillag a Medúza gorgó fejét jelképezi, azt a mitikus szörnyeteget, amely olyan borzalmasan nézett ki, hogy pusztán a látványa kővé változtatta az embereket.
Algol, Beta Persei, kép: Wikisky
Az Algol az egyik legismertebb változócsillag az égbolton, és a fogyatkozó változócsillagok Algol-változók néven ismert osztályának prototípusa. Ez egy hármas csillagrendszer, amely a Beta Persei Aa1-ből, egy B-osztályú fősorozatú csillagból, a Beta Persei Aa2-ből, egy narancssárga szubóriásból és a Beta Persei Ab-ből, egy halványabb A-osztályú csillagból áll. A Beta Persei Aa1 és Aa2 kettős csillagpárt alkot. Nagyon közel vannak egymáshoz (átlagosan csak 0,06 csillagászati egység választja el őket egymástól, ami a Föld és a Nap közötti távolság kb. 1/17-ének felel meg), és elég gyorsan keringenek. Ahogy egymás körül keringenek, a csillagok elhaladnak egymás előtt, ami fogyatkozásokat okoz.
Az Algol (β Persei) egy hármas csillagrendszer (Algol A, B és C) a Perseus csillagképben, amelyben a nagy és fényes elsődleges Algol A-t rendszeresen, 2,87 naponként a halványabb Algol B fogyatkozza. A fogyatkozó kettőscsillag-párt mindössze 0,062 csillagászati egység (AU) választja el egymástól, olyannyira, hogy az Algol A lassan felemészti a kisebb tömegű Algol B-t az Algol B külső rétegeinek folyamatos leválasztásával. Ezt az animációt a CHARA interferométer 55, a közeli infravörös H-sávban készült, pályafázis szerint rendezett felvételéből állították össze. Mivel egyes fázisok rosszul lefedettek, a B a pályája egyes pontjain ugrál. Az egyes képek fázisa a bal alsó sarokban látható. A képek minősége változó, de a legjobbak felbontása 0,5 millimásodperc, vagyis körülbelül 200-szor jobb, mint a Hubble űrteleszkópé. (Egy milliarbecond körülbelül akkora, mint az Eiffel-torony tetején lévő negyedrész New Yorkból nézve). Az Algol B szökőár-torzulása, amely hosszúkás megjelenést kölcsönöz neki, jól látható. Az árapály-torzulások “gravitációs sötétséget” is eredményeznek, ami miatt az Algol B-ről készült képek jelentős részén a kép széle vagy “szélső része” valójában világosabb, mint a középpontja. Kép: Dr. Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
Az Algol fényessége általában 2,1 magnitúdó, a 10 órás fogyatkozások 2,867328 naponként (2 nap, 20 óra és 49 perc) következnek be, amikor a halványabb Beta Persei Aa2 elhalad a Beta Persei Aa1 előtt és a rendszer magnitúdója 3,4-re csökken. Amikor a fényesebb komponens elhalad a halványabb előtt, másodlagos fogyatkozás következik be, de ez vizuálisan nem észlelhető, csak fotoelektromosan. A rendszerben egy harmadik, a másik két csillagnál jóval halványabb komponenst is észleltek. Ez 1,85 évente kering a fő kettőscsillag-pár körül.
Aa2 pályájának interpolációja az Aa1 körül, fókuszálva az Aa1-re.
A CHARA interferométerrel a közeli infravörös H-sávban készült felvételek. Simon Tyran (Yukterez, Bécs, 2016.2.2.) által Mathematica programmal készített animáció. A Stigmatella Aurantiaca által rendezett fázisok.
A hasonló mechanizmus más típusú fogyatkozó kettőscsillagoknál is működik. Ami megkülönbözteti az Algol-változókat pl. a Beta Lyrae és W Ursae Majoris változóktól, az az, hogy az Algol-típusú csillagok gömb vagy enyhén ellipszis alakúak. Komponenseik nem állnak olyan közel egymáshoz, hogy alakdeformációt okoznának, mint a másik két típus esetében.
Az Algol fogyatkozásai távcső nélkül is megfigyelhetők. A csillag fényessége néha ugyanazon az éjszakán csökken és emelkedik. Két közeli csillag, az Epsilon Persei (mag. 2,88) és az Almach (mag. 2,1) használható referenciacsillagként a fogyatkozások lefolyásának megfigyelésekor.
Algol, Epsilon Persei és Almach, kép: Wikisky
ALGOL PARADOX
Az Algol megfigyelései vezettek az Algol-paradoxonhoz, amely a fogyatkozó kettős rendszer két komponensének tömege és fejlődési stádiuma közötti különbségben rejlik. Kezdetben úgy tűnt, hogy a csillagrendszer olyan módon fejlődik, amely ellentmond a csillagfejlődésről kialakult hiedelmeknek.
Az Algol tanulmányozása megkérdőjelezte azt az elméletet, amely szerint a csillagok fejlődési üteme a tömegüktől függ, vagyis minél nagyobb a tömeg, annál hamarabb fejlődik ki a csillag a fősorozatból. Úgy tűnik, hogy az Algollal nem ez történik. Bár a kettős rendszer mindkét komponense nagyjából egy időben keletkezett, a rendszer elsődleges, nagyobb tömegű csillaga még mindig a fősorozatban van, míg a kisebb tömegű másodlagos komponens szubóriummá fejlődött.
Az Algol rendszer 2009. augusztus 12-i állapotában. Ez nem művészi ábrázolás, hanem a CHARA interferométer adataiból rekonstruált valódi kétdimenziós kép 1/2 millimásodperc felbontással a közeli infravörös H-sávban. Az Algol B hosszúkás megjelenése és az Algol A kerek megjelenése valós. Az Algol C alakja azonban műtermék. Kép: Dr. Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
A paradoxont a tömegátvitellel magyarázzák, amely jelenség nem ritka a közeli kettőscsillagoknál. A fejlettebb másodlagos komponens nem mindig a kisebb tömegű volt, de a csillagok közötti anyagáramlás megzavarta a normális fejlődési folyamatot, és az eredetileg nagyobb tömegű csillag (ebben az esetben a szubóriás) elveszítette tömegének nagy részét a kísérő (a fősorozatú csillag) számára.
Édouard Roche 19. századi francia csillagász volt az első, aki megmagyarázta a közeli kettős rendszerekben bekövetkező akkréció mechanikáját. Minden csillagnak van egy könnycsepp alakú környező régiója, amelyet ma Roche-lebenynek nevezünk, és amely a csillaghoz gravitációsan kötődő, keringő anyagot tartalmaz. A régió csúcsa a kísérőcsillag irányába mutat. A Roche-lebeny jelenti azt a maximumot, amit egy csillag elérhet, mielőtt elkezdene anyagot átadni a kísérőjének. Amikor egy csillag túllépi a Roche-görbét, a görbén kívüli anyag a kísérőcsillag Roche-görbéjébe esik. Idővel a nagyobb tömegű és fejlettebb csillag anyagának nagy részét leadja, amit a kísérője akkrétál, amely így fokozatosan nagyobb tömegűvé válik.
FACTS
Az Algol volt az egyik első felfedezett nem-nova változócsillag. A csillagot már az ókor óta ismerik. Felfedezésének legrégebbi írásos emléke – a szerencsés és szerencsétlen napok óegyiptomi naptára – körülbelül 3200 éves.
A csillagot különböző kultúrákban a démonokkal, az erőszakkal és a halállal hozták kapcsolatba: az arab világban a kísértetekkel, a görög mitológiában a Gorgóval, a héber folklórban pedig a Rōsh ha Sāṭān (Sátán feje). A csillag latin neve a 16. században Caput Larvae, azaz “a kísértet feje” volt. A középkori asztrológusok az Algolt az egyik legszerencsétlenebb csillagnak tartották. A 15 beheni csillag egyike volt, amelyről azt hitték, hogy az asztrológiai erő forrása, és különböző rituálékban használták.
Perseus és Caput Medusæ, 6. tábla az Urania tükrében, egy égi kártyakészletben, amelyet A familiar treatise on astronomy … by Jehoshaphat Aspin. London. Csillagászati térkép, amelyen Perseus véres kardot tart, és a Medusa levágott feje alkotja a csillagképet.
Az Algol néha Gorgonea Prima néven szerepel, a Medusa gorgóra utalva. A Gorgonea nevű csillagok kvartettjének legfényesebbike. A másik három csillag, amelyek mind az Algol közelében helyezkednek el, a Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), egy 4,7 látszólagos magnitúdójú fehér fősorozatú csillag, a Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), egy vöröses (M osztályú) fényes óriás, amelynek látható magnitúdója 3.39, és az Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), egy narancssárga óriás 4,6 magnitúdóval.
Algol Pi, Rho és Omega Persei, kép: Wikisky
Az Algol jelenleg mintegy 90 fényév távolságban fekszik, de egykor sokkal közelebb volt a Naprendszerhez. Körülbelül 7,3 millió évvel ezelőtt 9,8 fényévre volt a Naptól, és körülbelül -2,5 magnitúdóval ragyogott, ami sokkal fényesebb, mint a Szíriusz ma. (A Szíriusz látszólagos magnitúdója -1,46.) Az Algol közelsége és tömege okozhatta a Naprendszer belső régióiba érkező üstökösök számának – bár kis mértékű – növekedését.
Most az Algol a 61. legfényesebb csillag az égbolton a legfényesebb pillanatában (2,12 mag). Csak alig halványabb, mint a Denebola (Beta Leonis, mag. 2,11) az Oroszlánban, a Saiph (Kappa Orionis, mag. 2,09) az Orionban és a Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2,08) az Ursa Minorban, és éppen csak túlragyogja a Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2,17) a Centaurusban, az Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2,21) a Carinában, és a Suhail (Lambda Velorum, mag. 2,21) a Vela-ban.
LÁTÁS
Az Algol viszonylag könnyen megtalálható, mert az égboltnak ugyanazon a területén található, mint a Cassiopeia és a Pegazus nagy négyzete, a Cassiopeia W és a Plejádok között. A Cassiopeia fényes csillagai segítségével csillagugrással eljuthatunk a Mirfakhoz, a Perseus legfényesebb csillagához és az Alpha Persei halmaz központi csillagához, majd az Algolhoz.
A Mirfak a Gamma és Delta Cassiopeiae között húzódó képzeletbeli vonal mentén fekszik, és háromszöget alkot az Algollal és a fényes Almachal, a Gamma Andromedae-vel. Az Almach a harmadik csillag abban a láncban, amely az Alpheratz-tól és a Pegazus nagy négyzetétől a Perseusig vezet. A Mirach, a lánc középső csillaga az Androméda-galaxis (M31) és a Triangulum-galaxis (M33) megtalálására szolgál. További híres mélyég-objektumok ebben a régióban a Kalifornia-köd (NGC 1499) és a Szív és Lélek ködök (IC 1805 és IC 1848).
Algol elhelyezkedése, képe: Wikisky
ALGOL VÁLTOZÓS
Az Algol a legismertebb változócsillag a típusából, de számtalan más Algol-változó is ismert. A változócsillagok általános katalógusa 2003-ban több mint 3500-at sorolt fel, ami az összes ismert változó 9%-a.
Az Algol változékonyságát először John Goodricke angol amatőrcsillagász magyarázta meg helyesen 1782-ben, amikor még csak 18 éves volt. Miután megfigyelte a csillagot, hogy meghatározza fényingadozásainak periódusát, felvetette, hogy az Algol az, amit ma fogyatkozó kettőscsillagként ismerünk, vagyis hogy periodikusan fogyatkozik egy halványabb, önmagával közel azonos méretű kísérője. Goodricke fedezte fel a Delta Cephei periodikus változását is, a Cepheid változócsillagok prototípusát.
A látható Algol típusú változócsillagok közé tartozik a Mintaka (Delta Orionis, mag. 2,23), az Orion-öv legnyugatibb csillaga, az Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), a Corona Borealis legfényesebb csillaga, az Alsephina (Delta Velorum, mag. 2,00), a Vela második legfényesebb csillaga és a Hamis Kereszt egyik csillaga, valamint az Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2,98), az északi Auriga csillagkép egyik legfényesebb csillaga.
Algol – Beta Persei
Sztárkép: Perseus
Right ascension: 03h 08m 10.13245s
Declináció:
Látszólagos fényesség: 2.12 – 3.39
Távolság: 90 fényév (28 parszek)
Nevek és elnevezések: 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
Spektrális osztály: 13,000 K
Pörgési sebesség: 49 km/s
Kor: 570 millió év
Beta Persei Aa2
Spektrális osztály:
Abszolút magnitúdó: 2,9
Tömeg: 0,70 naptömeg
Sugár: 7136>Luminozitás: 6,92 napfényesség
Hőmérséklet:
Beta Persei Ab
Spektrális osztály: 1,76 naptömeg
Sugár: 1,73 napsugár
Luminozitás: 10 napfényesség
Hőmérséklet: 7,500 K