Algol
Algol, Beta Persei, é uma estrela múltipla brilhante localizada em Perseus. É a segunda estrela mais brilhante da constelação, depois de Mirfak, Alpha Persei. A estrela é também conhecida como Gorgona, Gorgonea Prima, Demon Star e El Ghoul. Está a uma distância aproximada de 90 anos-luz da Terra e tem uma magnitude aparente que varia entre 2,12 e 3,4,
O nome Algol vem da frase árabe “raʾs al-ghūl”, que significa a “cabeça do ghoul” ou “cabeça do demónio”. Em Perseu, a estrela representa a cabeça do Gorgon Medusa, o monstro mítico de aspecto tão horrível que apenas olhar para ela transformaria as pessoas em pedra.
Algol, Beta Persei, imagem: Wikisky
Algol é uma das mais conhecidas variáveis estrelas no céu e um protótipo para uma classe de variáveis eclipsantes conhecidas como variáveis Algol. É um sistema de três estrelas composto por Beta Persei Aa1, uma estrela de sequência principal classe B, Beta Persei Aa2, um subgigante laranja, e Beta Persei Ab, uma estrela de classe A mais fraca. Beta Persei Aa1 e Aa2 formam um par binário. Eles estão muito próximos um do outro (separados por apenas 0,06 unidades astronômicas em média, ou cerca de 1/17 da distância entre a Terra e o Sol) e giram muito rapidamente. Quando orbitam uma à outra, as estrelas passam em frente da outra, causando eclipses.
Algol (β Persei) é um sistema de três estrelas (Algol A, B, e C) na constelação Perseus, no qual o grande e brilhante Algol A primário é regularmente eclipsado pelo dimmer Algol B a cada 2,87 dias. O par binário eclipsante é separado por apenas 0,062 unidades astronómicas (AU) entre si, tão próximas de facto que o Algol A está lentamente a consumir o menos maciço Algol B, removendo continuamente as camadas exteriores do Algol B. Esta animação foi montada a partir de 55 imagens do interferómetro CHARA na banda H quase infravermelha, ordenadas de acordo com a fase orbital. Como algumas fases estão mal cobertas, o B salta em alguns pontos do seu percurso. A fase de cada imagem é indicada na parte inferior esquerda. As imagens variam em qualidade, mas as melhores têm uma resolução de 0,5 milliarcseconds, ou aproximadamente 200 vezes melhor do que o Telescópio Espacial Hubble. (Um milliarcsecond é aproximadamente do tamanho de um quarto no topo da Torre Eiffel como visto da cidade de Nova Iorque). As distorções de maré de Algol B dando-lhe uma aparência alongada são facilmente aparentes. As distorções de maré também resultam em efeitos de “escurecimento da gravidade”, pelo que num número significativo de imagens de Algol B, a borda ou “membro” da imagem é na verdade mais brilhante do que o centro. Imagem: Dr. Fabien Baron, Departamento de Astronomia, Universidade de Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
Algol tem geralmente a magnitude 2.1, com eclipses de 10 horas a cada 2.867328 dias (2 dias, 20 horas e 49 minutos), quando o Beta Persei Aa2 mais fraco passa na frente do Beta Persei Aa1 e a magnitude do sistema cai para 3.4. Quando o componente mais brilhante passa em frente ao mais fraco, ocorre um eclipse secundário, mas não pode ser detectado visualmente, apenas fotoelectricamente. Um terceiro componente, muito mais fraco que as outras duas estrelas, também foi detectado no sistema. Ele gira em torno do par binário principal a cada 1,85 anos.
Interpolação da órbita de Aa2 em torno de Aa1 com foco em Aa1.
Fotos tiradas com o interferômetro CHARA na banda H infravermelha próxima. Animação feita em Mathematica por Simon Tyran (Yukterez, Viena, 2.2.2016). Fases ordenadas por Stigmatella Aurantiaca.
Um mecanismo similar está em jogo em outros tipos de estrelas binárias eclipsantes. O que distingue as variáveis Algol das variáveis Beta Lyrae e W Ursae Majoris, por exemplo, é que as estrelas tipo Algol têm uma forma esférica ou ligeiramente elipsoidal. Seus componentes não são tão próximos entre si que causem deformações na forma, o que é o caso dos outros dois tipos.
Os eclipses de Algol podem ser observados sem um telescópio. O brilho da estrela pode por vezes ser visto a cair e a subir na mesma noite. Duas estrelas próximas, Epsilon Persei (mag. 2.88) e Almach (mag. 2.1) podem ser usadas como referência ao observar o progresso dos eclipses.
Algol, Epsilon Persei e Almach, imagem: Wikisky
ALGOL PARADOX
Observações de Algol levaram ao paradoxo Algol, que residia na disparidade entre a massa e o estágio evolutivo dos dois componentes do sistema binário eclipsante. Inicialmente, o sistema estelar parecia evoluir de uma forma que desafiava crenças estabelecidas sobre a evolução estelar.
Os estudos de Algol desafiaram a teoria de que a taxa de evolução das estrelas depende da sua massa, ou seja, quanto maior a massa, mais cedo a estrela irá evoluir fora da sequência principal. Isto não parece estar a acontecer com Algol. Mesmo que ambos os componentes do sistema binário se formem aproximadamente ao mesmo tempo, a estrela primária, mais maciça do sistema ainda está na sequência principal, enquanto que o componente secundário menos maciço evoluiu para um subgente.
O sistema Algol tal como apareceu em 12 de Agosto de 2009. Esta não é uma representação artística, mas sim uma verdadeira imagem bidimensional com resolução de 1/2 milissegundo na banda H quase infravermelha, reconstruída a partir dos dados do interferómetro CHARA. A aparência alongada de Algol B e a aparência redonda de Algol A são reais. A forma do Algol C, no entanto, é um artefato. Imagem: Dr Fabien Baron, Departamento de Astronomia, Universidade de Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
O paradoxo é explicado com a transferência de massa, um fenômeno que não é incomum em estrelas binárias próximas. O componente secundário mais evoluído nem sempre foi o menos maciço, mas o fluxo de material entre as estrelas perturbou o processo normal de evolução e a estrela originalmente mais maciça (neste caso o sub-gigante) perdeu grande parte de sua massa para o companheiro (a estrela de seqüência principal).
O astrônomo francês do século XIX Édouard Roche foi o primeiro a explicar a mecânica de acreção que ocorre em sistemas binários próximos. Cada estrela tem uma região circundante em forma de lágrima, agora chamada de lóbulo Roche, que contém material em órbita que está gravitacionalmente ligado à estrela. O ápice da região aponta na direção da estrela companheira. O lóbulo Roche representa o máximo que uma estrela pode alcançar antes de começar a transferir material para a companheira. Quando uma estrela excede o seu lóbulo Roche, o material fora do lóbulo cai dentro do lóbulo Roche da estrela companheira. Com o passar do tempo, a estrela mais maciça e evoluída derruba grande parte do seu material, que é acrescido pela companheira, que então gradualmente se torna mais maciça.
FACTOS
Algol foi uma das primeiras estrelas variáveis não-novas jamais descobertas. A estrela é conhecida desde os tempos antigos. O mais antigo registo escrito da sua descoberta – um Calendário Egípcio Antigo dos Dias de Sorte e Azar – tem cerca de 3.200 anos.
A estrela tem sido associada a demónios, violência e morte através de diferentes culturas: ghouls no mundo árabe, o Gorgon na mitologia grega, e Rōsh ha Sāṭān (Satan’s Head) no folclore hebraico. O nome latino da estrela no século 16 era Caput Larvae, que significa “Cabeça do Espectro”. Os astrólogos medievais consideravam Algol uma das estrelas mais azaradas. Era uma das 15 estrelas da Beheniana, que se acreditava ser uma fonte de poder astrológico e usada em vários rituais.
Perseus e Caput Medusæ, placa 6 no Espelho de Urania, um conjunto de cartas celestes acompanhadas por Um tratado familiar sobre astronomia … por Jehoshaphat Aspin. Londres. Gráfico astronômico mostrando Perseu segurando a espada sangrenta e a cabeça cortada da Medusa formando a constelação.
Algol é às vezes chamado de Gorgonea Prima, em referência à Gorgon Medusa. É o mais brilhante de um quarteto de estrelas chamado Gorgonea. As outras três estrelas, todas localizadas nas proximidades de Algol, são Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), uma estrela de sequência principal branca com uma magnitude aparente de 4,7, Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), um gigante vermelho (classe M) brilhante com uma magnitude visual de 3.39, e Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), um gigante laranja com uma magnitude de 4.6.
Algol com Pi, Rho e Omega Persei, imagem: Wikisky
Algol encontra-se actualmente a uma distância de cerca de 90 anos-luz, mas já esteve muito mais perto do sistema solar. Há cerca de 7,3 milhões de anos atrás, ele chegou a 9,8 anos-luz do Sol e brilhou a uma magnitude de cerca de -2,5, que é muito mais brilhante do que o Sirius é hoje. (Sirius tem uma magnitude aparente de -1,46.) A proximidade e massa de Algol pode ter causado um aumento – embora pequeno – no número de cometas vindo para as regiões internas do sistema solar.
Hoje, Algol é a 61ª estrela mais brilhante do céu em seu brilho (mag. 2,12). É apenas ligeiramente mais fraco que Denebola (Beta Leonis, mag. 2.11) em Leão, Saiph (Kappa Orionis, mag. 2.09) em Orion e Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2.08) em Ursa Minor, e apenas brilha mais que Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2.17) em Centauro, Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2.21) em Carina, e Suhail (Lambda Velorum, mag. 2.21) em Vela.
LOCATION
Algol é relativamente fácil de encontrar porque está localizado na mesma área do céu que Cassiopeia e na Grande Praça de Pegasus, entre a W de Cassiopeia e as Plêiades. As estrelas brilhantes de Cassiopéia podem ser usadas para estrelar até Mirfak, a estrela mais brilhante de Perseu e a estrela central do Aglomerado Alfa Perseu, e depois até Algol.
Mirfak situa-se ao longo da linha imaginária estendida de Gamma a Delta Cassiopéiae, e forma um triângulo com Algol e o brilhante Almach, Gamma Andromedae. Almach é a terceira estrela da cadeia que vai de Alpheratz e da Grande Praça de Pegasus até Perseus. Mirach, a estrela do meio da cadeia, é usada para encontrar a Galáxia Andrómeda (M31) e a Galáxia Triangulum (M33). Outros objetos famosos do céu profundo nesta região incluem a Nebulosa da Califórnia (NGC 1499) e as nebulosas do Coração e da Alma (IC 1805 e IC 1848).
Algol localização, imagem: Wikisky
VÁRIAS DE Algol
Algol é a variável estrela mais conhecida do seu tipo, mas existem inúmeras outras variáveis Algol conhecidas. Em 2003, o Catálogo Geral de Estrelas Variáveis listou mais de 3.500, que era 9% de todas as variáveis conhecidas.
Algol foi explicado corretamente pela primeira vez pelo astrônomo amador inglês John Goodricke, em 1782, quando ele tinha apenas 18 anos de idade. Após observar a estrela para determinar o período de suas variações de luz, ele sugeriu que Algol era o que conhecemos agora como um binário eclipsante, ou seja, que ele é periodicamente eclipsado por um companheiro de dimmer de quase o mesmo tamanho que ele. Goodricke também descobriu a variação periódica do Delta Cephei, o protótipo das estrelas variáveis do Cepheid.
As estrelas variáveis do tipo Algol Visible incluem Mintaka (Delta Orionis, mag. 2.23), a estrela mais ocidental do Cinturão de Orion, Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), a estrela mais brilhante da Corona Borealis, Alsephina (Delta Velorum, mag. 2.00), a segunda estrela mais brilhante da Vela e uma das estrelas da Falsa Cruz, e Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2.98), uma das estrelas mais brilhantes da constelação norte Auriga.
Algol – Beta Persei
Constellation: Perseus
A ascensão direita: 03h 08m 10.13245s
Declinação: +40°57’20.3280”
Magnitude aparente: 2,12 – 3,39
Distância: 90 anos luz (28 parsecs)
Nomes e designações: Algol, Demon Star, Gorgona, Gorgonea Prima, El Ghoul, Beta Persei (β Persei, β Persei), 26 Persei, HD 19356, HR 936, BD+40°673, SAO 38592, FK5 111, PPM 46127, GC 3733, HIP 14576
Beta Persei Aa1
Classe Espectral: B8V
Mensagem absoluta: – 0.07
Massa: 3,17 massas solares
Radius: 2,73 raios solares
Luminosidade: 182 luminosidades solares
Temperatura: 13.000 K
Velocidade rotacional: 49 km/s
Idade: 570 milhões de anos
Beta Persei Aa2
Classe espectral: K0IV
Grandeza absoluta: 2,9
Massa: 0,70 massas solares
Radius: 3,48 raios solares
Luminosidade: 6,92 luminosidades solares
Temperatura: 4.500 K
Beta Persei Ab
Classe espectral: A7m
Temperatura absoluta: 2.3
Massa: 1,76 massas solares
Radius: 1,73 raios solares
Luminosidade: 10 luminosidades solares
Temperatura: 7.500 K