Algol
Algol, Beta Persei, este o stea multiplă strălucitoare situată în Perseus. Este a doua cea mai strălucitoare stea din constelație, după Mirfak, Alpha Persei. Steaua mai este cunoscută și sub numele de Gorgona, Gorgonea Prima, Demon Star și El Ghoul. Se află la o distanță aproximativă de 90 de ani lumină de Pământ și are o magnitudine aparentă care variază între 2,12 și 3,4.
Numele Algol provine din expresia arabă „raʾs al-ghūl”, care înseamnă „capul ghoulului” sau „capul demonului”. În Perseu, steaua reprezintă capul Gorgonei Medusa, monstrul mitic cu o înfățișare atât de înfricoșătoare încât doar privirea ei ar transforma oamenii în piatră.
Algol, Beta Persei, imagine: Wikisky
Algol este una dintre cele mai cunoscute stele variabile de pe cer și un prototip pentru o clasă de stele variabile eclipsante cunoscute sub numele de variabile Algol. Este un sistem stelar triplu compus din Beta Persei Aa1, o stea de secvență principală de clasă B, Beta Persei Aa2, o subgigantă portocalie, și Beta Persei Ab, o stea mai slabă de clasă A. Beta Persei Aa1 și Aa2 formează o pereche binară. Ele sunt foarte apropiate una de cealaltă (separate de doar 0,06 unități astronomice în medie, sau aproximativ 1/17 din distanța dintre Pământ și Soare) și se rotesc destul de repede. Pe măsură ce orbitează una în fața celeilalte, stelele trec una în fața celeilalte, provocând eclipse.
Algol (β Persei) este un sistem stelar triplu (Algol A, B și C) din constelația Perseus, în care Algol A, primarul mare și strălucitor, este eclipsat în mod regulat de Algol B, mai puțin strălucitor, la fiecare 2,87 zile. Perechea binară eclipsantă este despărțită de numai 0,062 unități astronomice (UA) una de cealaltă, atât de aproape încât Algol A îl consumă încet pe Algol B, mai puțin masiv, prin îndepărtarea continuă a straturilor exterioare ale lui Algol B. Această animație a fost asamblată din 55 de imagini ale interferometrului CHARA în banda H în infraroșu apropiat, sortate în funcție de faza orbitală. Deoarece unele faze sunt slab acoperite, B sare în unele puncte de-a lungul traiectoriei sale. Faza din fiecare imagine este indicată în stânga jos. Imaginile variază în ceea ce privește calitatea, dar cele mai bune au o rezoluție de 0,5 miliarcsecunde, sau de aproximativ 200 de ori mai bună decât cea a Telescopului Spațial Hubble. (O miliarcsecundă este aproximativ de mărimea unui sfert din vârful Turnului Eiffel văzut din New York). Distorsiunile de maree ale lui Algol B, care îi conferă un aspect alungit, sunt ușor de observat. Distorsiunile cauzate de maree determină, de asemenea, efecte de „întunecare gravitațională”, prin care, într-un număr semnificativ de imagini ale lui Algol B, marginea sau „marginea” imaginii este de fapt mai luminoasă decât centrul. Imagine: Dr. Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
Luminozitatea lui Algol se situează de obicei la magnitudinea 2,1, cu eclipse lungi de 10 ore care au loc la fiecare 2,867328 zile (2 zile, 20 de ore și 49 de minute), când Beta Persei Aa2, mai slabă, trece prin fața lui Beta Persei Aa1 și magnitudinea sistemului scade la 3,4. Când componenta mai luminoasă trece prin fața celei mai slabe, are loc o eclipsă secundară, dar aceasta nu poate fi detectată vizual, ci doar fotoelectric. O a treia componentă, mult mai slabă decât celelalte două stele, a fost, de asemenea, detectată în sistem. Aceasta se rotește în jurul perechii binare principale la fiecare 1,85 ani.
Interpolare a orbitei lui Aa2 în jurul lui Aa1 cu focalizare pe Aa1.
Fotografii realizate cu interferometrul CHARA în banda H în infraroșu apropiat. Animație realizată pe Mathematica de Simon Tyran (Yukterez, Viena, 2.2.2016). Fazele sortate de Stigmatella Aurantiaca.
Un mecanism similar este în joc și în alte tipuri de stele binare eclipsante. Ceea ce distinge variabilele Algol de, de exemplu, variabilele Beta Lyrae și W Ursae Majoris, este faptul că stelele de tip Algol au o formă sferică sau ușor elipsoidală. Componentele lor nu sunt atât de apropiate încât să provoace deformări ale formei, ceea ce este cazul celorlalte două tipuri.
Eclipsele lui Algol pot fi observate fără telescop. Strălucirea stelei poate fi văzută uneori scăzând și crescând în aceeași noapte. Două stele din apropiere, Epsilon Persei (mag. 2,88) și Almach (mag 2,1) pot fi folosite ca referință atunci când se urmărește evoluția eclipselor.
Algol, Epsilon Persei și Almach, imagine: Wikisky
PARADOXUL ALGOL
Observațiile lui Algol au condus la paradoxul Algol, care rezidă în disparitatea dintre masa și stadiul evolutiv al celor două componente ale sistemului binar eclipsant. Inițial, sistemul stelar părea să evolueze într-un mod care sfida convingerile stabilite despre evoluția stelară.
Studiile lui Algol au contestat teoria conform căreia rata de evoluție a stelelor depinde de masa lor, ceea ce înseamnă că, cu cât masa este mai mare, cu atât mai repede steaua va evolua în afara secvenței principale. Acest lucru nu pare să se întâmple în cazul lui Algol. Chiar dacă ambele componente ale sistemului binar s-au format aproximativ în același timp, steaua primară, cea mai masivă din sistem, se află încă pe secvența principală, în timp ce componenta secundară, mai puțin masivă, a evoluat într-o subgigantă.
Sistemul Algol așa cum a apărut la 12 august 2009. Aceasta nu este o reprezentare artistică, ci mai degrabă este o adevărată imagine bidimensională cu o rezoluție de 1/2 miliarcsecundă în banda H în infraroșu apropiat, reconstruită din datele interferometrului CHARA. Aspectul alungit al lui Algol B și aspectul rotund al lui Algol A sunt reale. Forma lui Algol C, însă, este un artefact. Imagine: Dr. Fabien Baron, Dept. of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1090
Paradoxul este explicat cu ajutorul transferului de masă, un fenomen care nu este neobișnuit în cazul stelelor binare apropiate. Componenta secundară mai evoluată nu a fost întotdeauna cea mai puțin masivă, dar fluxul de material între stele a perturbat procesul normal de evoluție și steaua inițial mai masivă (în acest caz, subgiganta) a pierdut o mare parte din masa sa în favoarea companionului (steaua din secvența principală).
Astronomul francez din secolul al XIX-lea Édouard Roche a fost primul care a explicat mecanica acreției care are loc în sistemele binare apropiate. Fiecare stea are o regiune înconjurătoare în formă de lacrimă, numită acum lobul Roche, care conține material orbital care este legat gravitațional de stea. Vârful regiunii este îndreptat în direcția stelei însoțitoare. Lobul Roche reprezintă maximul pe care o stea îl poate atinge înainte de a începe să transfere material către companion. Atunci când o stea își depășește lobul Roche, materialul din afara lobului cade în lobul Roche al stelei însoțitoare. În timp, steaua mai masivă și mai evoluată pierde o mare parte din materialul său, care este acumulat de companion, care devine apoi treptat mai masivă.
FACTS
Algol a fost una dintre primele stele variabile non-novă descoperite vreodată. Steaua este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri. Cea mai veche consemnare scrisă a descoperirii sale – un Calendar egiptean antic al zilelor norocoase și ghinioniste – are o vechime de aproximativ 3.200 de ani.
Steaua a fost asociată cu demonii, violența și moartea în diferite culturi: spiridușii în lumea arabă, Gorgona în mitologia greacă și Rōsh ha Sāsh ha Sāṭān (Capul lui Satan) în folclorul ebraic. Numele latin al stelei în secolul al XVI-lea era Caput Larvae, însemnând „Capul de spectru”. Astrologii medievali considerau Algol una dintre cele mai ghinioniste stele. A fost una dintre cele 15 stele Behenian, considerată a fi o sursă de putere astrologică și folosită în diverse ritualuri.
Perseus și Caput Medusæ, planșa 6 din Urania’s Mirror, un set de cărți celeste însoțit de A familiar treatise on astronomy … de Jehoshaphat Aspin. Londra. Hartă astronomică înfățișându-l pe Perseus ținând sabia însângerată și capul retezat al Meduzei formând constelația.
Algol este uneori numit Gorgonea Prima, cu referire la Gorgona Medusa. Este cea mai strălucitoare dintr-un cvartet de stele numit Gorgonea. Celelalte trei stele, toate situate în vecinătatea lui Algol, sunt Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), o stea albă din secvența principală cu o magnitudine aparentă de 4,7, Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), o gigantă strălucitoare roșiatică (clasa M) cu o magnitudine vizuală de 3.39, și Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), o gigantă portocalie cu magnitudinea de 4,6.
Algol cu Pi, Rho și Omega Persei, imagine: Wikisky
Algol se află în prezent la o distanță de aproximativ 90 de ani lumină, dar cândva a fost mult mai aproape de sistemul solar. În urmă cu aproximativ 7,3 milioane de ani, se afla la o distanță de 9,8 ani lumină de Soare și strălucea la o magnitudine de aproximativ -2,5, ceea ce este mult mai strălucitor decât este Sirius în prezent. (Sirius are o magnitudine aparentă de -1,46.) Este posibil ca proximitatea și masa lui Algol să fi cauzat o creștere – deși mică – a numărului de comete care vin în regiunile interioare ale sistemului solar.
Astăzi, Algol este a 61-a cea mai strălucitoare stea de pe cer la cea mai mare strălucire (mag. 2,12). Este doar puțin mai slabă decât Denebola (Beta Leonis, mag. 2,11) din Leu, Saiph (Kappa Orionis, mag. 2,09) din Orion și Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2,08) din Ursa Minor, și o depășește cu puțin pe Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2,17) din Centaurus, Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2,21) în Carina, și Suhail (Lambda Velorum, mag. 2,21) în Vela.
LOCAȚIE
Algol este relativ ușor de găsit, deoarece este situat în aceeași zonă a cerului cu Cassiopeia și Marele Pătrat al lui Pegasus, între W Cassiopeia și Pleiade. Stelele strălucitoare din Cassiopeia pot fi folosite pentru a face un salt stelar spre Mirfak, cea mai strălucitoare stea din Perseus și steaua centrală a clusterului Alpha Persei, și apoi spre Algol.
Mirfak se află de-a lungul liniei imaginare extinse de la Gamma la Delta Cassiopeiae și formează un triunghi cu Algol și strălucitoarea Almach, Gamma Andromedae. Almach este a treia stea din lanțul care duce de la Alpheratz și Marele Pătrat al lui Pegasus la Perseus. Mirach, steaua din mijlocul lanțului, este folosită pentru a găsi Galaxia Andromeda (M31) și Galaxia Triangulum (M33). Alte obiecte celebre de pe cerul adânc din această regiune includ Nebuloasa California (NGC 1499) și nebuloasele Inimă și Suflet (IC 1805 și IC 1848).
Localizarea algolului, imagine: Wikisky
VARIABILE ALGOL
Algol este cea mai cunoscută stea variabilă de acest tip, dar sunt cunoscute nenumărate alte variabile Algol. În 2003, Catalogul general al stelelor variabile a enumerat peste 3.500, ceea ce reprezintă 9% din toate variabilele cunoscute.
Variabilitatea lui Algol a fost explicată corect pentru prima dată de astronomul amator englez John Goodricke în 1782, când avea doar 18 ani. După ce a observat steaua pentru a determina perioada variațiilor sale luminoase, el a sugerat că Algol era ceea ce cunoaștem acum ca fiind o binară eclipsantă, adică că este eclipsată periodic de un companion mai slab de aproape aceeași mărime ca și ea. Goodricke a descoperit, de asemenea, variația periodică a lui Delta Cephei, prototipul stelelor variabile Cefeide.
Stelele variabile vizibile de tip Algol includ Mintaka (Delta Orionis, mag. 2,23), cea mai vestică stea din Centura lui Orion, Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), cea mai strălucitoare stea din Corona Borealis, Alsephina (Delta Velorum, mag. 2,00), a doua cea mai strălucitoare stea din Vela și una dintre stelele Crucii False, și Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2,98), una dintre cele mai strălucitoare stele din constelația nordică Auriga.
Algol – Beta Persei
Constelație: Perseus
Ascensiune dreaptă: 03h 08m 10.13245s
Declinație: +40°57’20.3280”
Magnitudinea aparentă: 2.12 – 3.39
Distanța: 90 ani lumină (28 parsecs)
Nume și denumiri: Algol, Steaua Demonului, 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
Clasa spectrală: B8V
Magnitudinea absolută: – 0,07
Masa: 3,17 mase solare
Radiu: 2,73 raze solare
Luminozitate: 182 luminozități solare
Temperatură: 13.000 K
Viteza de rotație: 49 km/s
Vârsta: 570 milioane de ani
Beta Persei Aa2
Clasa spectrală: K0IV
Magnitudinea absolută: 2,9
Masa: 0,70 mase solare
Radiu: 3,48 raze solare
Luminozitate: 6,92 luminozități solare
Temperatură: 4.500 K
Beta Persei Ab
Clasa spectrală: A7m
Magnitudinea absolută: 2,3
Masa: 1,76 mase solare
Radiu: 1,73 raze solare
Luminozitate: 10 luminozități solare
Temperatură: 7.500 K
.