Algol

Algol, Beta Persei, är en ljus multipelstjärna i Perseus. Den är den näst ljusaste stjärnan i stjärnbilden, efter Mirfak, Alpha Persei. Stjärnan är även känd som Gorgona, Gorgonea Prima, Demon Star och El Ghoul. Den ligger på ett ungefärligt avstånd av 90 ljusår från jorden och har en skenbar magnitud som varierar mellan 2,12 och 3,4.
Namnet Algol kommer från den arabiska frasen ”raʾs al-ghūl”, som betyder ”ghoulens huvud” eller ”demonens huvud”. I Perseus representerar stjärnan huvudet på gorgonen Medusa, det mytiska monster som var så fruktansvärt till utseendet att det räckte med att titta på henne för att förvandla människor till sten.

Algol är en av de mest kända variabla stjärnorna på himlen och en prototyp för en klass av förmörkande variabla stjärnor som kallas Algolvariabler. Det är ett trippelstjärnsystem som består av Beta Persei Aa1, en huvudsekvensstjärna av B-klass, Beta Persei Aa2, en orange underjätte, och Beta Persei Ab, en svagare stjärna av A-klass. Beta Persei Aa1 och Aa2 bildar ett binärt par. De är mycket nära varandra (de är i genomsnitt separerade med endast 0,06 astronomiska enheter, eller ungefär 1/17 av avståndet mellan jorden och solen) och de roterar ganska snabbt. När de kretsar kring varandra passerar stjärnorna framför varandra, vilket orsakar förmörkelser.

Algols ljusstyrka ligger vanligen på magnitud 2,1, med 10 timmar långa förmörkelser som inträffar varannan 2,867328 dag (2 dagar, 20 timmar och 49 minuter), då den svagare Beta Persei Aa2 passerar framför Beta Persei Aa1 och systemets magnitud sjunker till 3,4. När den ljusare komponenten passerar framför den svagare uppstår en sekundär förmörkelse, men den kan inte upptäckas visuellt utan endast fotoelektriskt. En tredje komponent, som är mycket svagare än de två andra stjärnorna, upptäcktes också i systemet. Den kretsar runt det binära huvudparet vart 1,85:e år.

En liknande mekanism spelar in i andra typer av förmörkande binära stjärnor. Det som skiljer Algol-variabler från exempelvis Beta Lyrae- och W Ursae Majoris-variabler är att stjärnor av Algol-typ har en sfärisk eller något ellipsoidisk form. Deras komponenter ligger inte så nära varandra att de orsakar deformationer i formen, vilket är fallet med de andra två typerna.

Algols förmörkelser kan observeras utan teleskop. Stjärnans ljusstyrka kan ibland ses sjunka och stiga under samma natt. Två närliggande stjärnor, Epsilon Persei (mag. 2,88) och Almach (mag. 2,1) kan användas som referens när man iakttar förmörkelsernas förlopp.

ALGOL PARADOX

Observationer av Algol ledde till Algolparadoxen, som låg i skillnaden mellan massan och utvecklingsstadiet hos de två komponenterna i det förmörkande binära systemet. Till en början verkade stjärnsystemet utvecklas på ett sätt som trotsade etablerade uppfattningar om stjärnornas utveckling.

Studierna av Algol utmanade teorin om att stjärnors utvecklingshastighet beror på deras massa, vilket innebär att ju större massa, desto snabbare kommer stjärnan att utvecklas bort från huvudsekvensen. Detta verkar inte hända med Algol. Även om båda komponenterna i det binära systemet bildades ungefär samtidigt, befinner sig den primära, mer massiva stjärnan i systemet fortfarande på huvudföljden, medan den mindre massiva sekundära komponenten har utvecklats till en underjätte.

Paradoxen förklaras med massöverföring, ett fenomen som inte är ovanligt i nära binära stjärnor. Den mer utvecklade sekundära komponenten var inte alltid den mindre massiva, men flödet av material mellan stjärnorna störde den normala utvecklingsprocessen och den ursprungligen mer massiva stjärnan (i det här fallet underjätten) förlorade en stor del av sin massa till följeslagaren (huvudstjärnan).

Den franske 1800-talsastronomen Édouard Roche var den förste som förklarade mekaniken bakom den ackretion som sker i nära binära system. Varje stjärna har en droppformad omgivande region, numera kallad Roche-loben, som innehåller material i omloppsbana som är gravitationsbundet till stjärnan. Regionens spets pekar i riktning mot kompanjonstjärnan. Roche-loben representerar den maximala nivå som en stjärna kan nå innan den börjar överföra material till kompanjonen. När en stjärna överskrider sin Roche-lobe faller materialet utanför loben ner i kompanjonstjärnans Roche-lobe. Med tiden avger den mer massiva och utvecklade stjärnan mycket av sitt material, som ackreteras av följeslagaren, som sedan gradvis blir mer massiv.

FACTS

Algol var en av de första variabla stjärnorna som inte var en nyfödd stjärna som någonsin upptäcktes. Stjärnan har varit känd sedan antiken. Den äldsta skriftliga uppgiften om dess upptäckt – en forntida egyptisk kalender över lyckodagar och olycksdagar – är cirka 3 200 år gammal.

Stjärnan har förknippats med demoner, våld och död i olika kulturer: ghouler i den arabiska världen, Gorgonen i grekisk mytologi och Rōsh ha Sāṭān (Satanshuvud) i hebreisk folklore. Stjärnans latinska namn på 1500-talet var Caput Larvae, vilket betyder ”spökhuvudet”. Medeltida astrologer betraktade Algol som en av de olyckligaste stjärnorna. Den var en av de 15 beheniska stjärnorna, som ansågs vara en källa till astrologisk kraft och användes i olika ritualer.

Algol kallas ibland Gorgonea Prima, med hänvisning till gorgonen Medusa. Den är den ljusaste av en kvartett av stjärnor som kallas Gorgonea. De andra tre stjärnorna, som alla ligger i närheten av Algol, är Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), en vit huvudsekvensstjärna med en synlig magnitud på 4,7, Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), en rödaktig (klass M) ljus jätte med en visuell magnitud på 3.39, och Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), en orange jätte med en magnitud på 4,6.

Algol ligger för närvarande på ett avstånd av cirka 90 ljusår, men den var en gång i tiden mycket närmare solsystemet. För cirka 7,3 miljoner år sedan kom den inom 9,8 ljusår från solen och lyste med en magnitud på cirka -2,5, vilket är mycket ljusare än vad Sirius är idag. (Sirius har en skenbar magnitud på -1,46.) Algols närhet och massa kan ha orsakat en ökning – om än liten – av antalet kometer som kommer in i solsystemets inre regioner.

I dag är Algol den 61:a ljusaste stjärnan på himlen när den är som starkast (mag. 2,12). Den är bara något svagare än Denebola (Beta Leonis, mag. 2,11) i Lejonet, Saiph (Kappa Orionis, mag. 2,09) i Orion och Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2,08) i Ursa Minor, och den överglänser precis Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2,17) i Centaurus, Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2,21) i Carina och Suhail (Lambda Velorum, mag. 2,21) i Vela.

LÄGE

Algol är relativt lätt att hitta eftersom den ligger i samma område av himlen som Cassiopeia och Pegasus stora kvadrat, mellan Cassiopeias W och Plejaderna. De ljusa stjärnorna i Cassiopeia kan användas för att stjärnhoppa till Mirfak, den ljusaste stjärnan i Perseus och centralstjärnan i Alpha Persei Cluster, och sedan till Algol.

Mirfak ligger längs den imaginära linjen som sträcker sig från Gamma till Delta Cassiopeiae, och bildar en triangel med Algol och den ljusa Almach, Gamma Andromedae. Almach är den tredje stjärnan i den kedja som leder från Alpheratz och Pegasus stora kvadrat till Perseus. Mirach, den mellersta stjärnan i kedjan, används för att hitta Andromedagalaxen (M31) och Triangulumgalaxen (M33). Andra berömda deep sky-objekt i detta område är Kaliforniennebulosan (NGC 1499) och Hjärtat och Själennebulosan (IC 1805 och IC 1848).

ALGOL VARIABLES

Algol är den mest kända variabla stjärnan av sin typ, men det finns otaliga andra Algolvariabler kända. År 2003 förtecknade General Catalogue of Variable Stars mer än 3 500, vilket var 9 % av alla kända variabler.

Algols variabilitet förklarades först korrekt av den engelske amatörastronomen John Goodricke år 1782, när han bara var 18 år gammal. Efter att ha observerat stjärnan för att bestämma perioden för dess ljusvariationer föreslog han att Algol var vad vi nu känner till som en förmörkande binär, dvs. att den periodiskt förmörkas av en svagare följeslagare som är nästan lika stor som den själv. Goodricke upptäckte också den periodiska variationen av Delta Cephei, prototypen för de variabla cepheidstjärnorna.

Visibla variabla stjärnor av Algol-typ är bland annat Mintaka (Delta Orionis, mag. 2,23), den västligaste stjärnan i Orions bälte, Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), den ljusaste stjärnan i Corona Borealis, Alsephina (Delta Velorum, mag. 2.00), den näst ljusaste stjärnan i Vela och en av stjärnorna i det falska korset, och Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2.98), en av de ljusaste stjärnorna i det nordliga stjärnbilden Auriga.

Algol – Beta Persei

Stjärnbild: Perseus
Rätt uppstigning: 03h 08m 10.13245s
Deklination: +40°57’20.3280”
Oppenbar magnitud: 2,12 – 3,39
Avstånd: 90 ljusår (28 parsec)
Namn och beteckningar: 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

Spektralklass: B8V
Absolut magnitud: – 0,07
Massa: 3,17 solmassor
Radius: 2,73 solradier
Luminositet: 182 solljusstyrkor
Temperatur: 13 000 K
Rotationshastighet: 49 km/s
Ålder: 570 miljoner år

Beta Persei Aa2

Spektralklass: K0IV
Absolut magnitud: 2,9
Massa: 0,70 solmassor
Radius: 3,48 solradier
Luminositet: 6,92 solljusstyrkor
Temperatur: 4 500 K

Beta Persei Ab

Spektralklass: A7m
Absolut magnitud: 2,3
Massa: 1,76 solmassor
Radie: 1,73 solradier
Luminositet: 10 solljusstyrkor
Temperatur: 7 500 K