"Demon Star" Algol er blandt de nemmeste variable stjerner - perfekt til begyndere skywatchers til at starte med. Dens lysstyrke med blotte øje dæmpes mærkbart i ca. 10 timer en gang hver anden dag, 20 timer og 49 minutter, fordi en svag følgesvendsstjerne, der kredser næsten kant på jorden, krydser foran den meget lysere hovedstjerne. De meget forudsigelige "minima af Algol" -tider fortæller dig, hvornår du skal begynde at se stjernen vende tilbage til sin regelmæssige lysstyrke.
Alle har set stjerner blinke på nattehimlen. Den flimrende produceres af turbulens i Jordens atmosfære, som midlertidigt afbøjer de smalle bjælker af stjernelys, inden de når vores øjne. Det blinker på tidsintervaller for fraktioner på et sekund. Fænomenet skyldes strengt taget den luft, vi kigger igennem - vi ser ikke nogen ændringer i selve stjernene.
Men en stor procentdel af stjerner på himlen varierer faktisk mængden af lys, de udsender, hvilket resulterer i ændringer i deres visuelle lysstyrke på tidsskalaer af timer, dage eller endda år. I de fleste tilfælde er ændringerne subtile. Faktisk blev de ikke opdaget, før astronomer begyndte at foretage kvantitative målinger af stjernernes lysstyrke og så forskelle fra en nat til en anden. Disse stjerner blev kendt som variable stjerner.
Variable stjerner kan have mange underliggende årsager. Nogle stjerner pulserer, når de vokser ustabile i slutningen af deres livscyklus. Nogle stjerner har ledsagere i nærheden, de stjæler masse fra, og de blusser midlertidigt med øget fusion, når der når et vippepunkt - som opblussen på en grill. En anden klasse af stjerner varierer i tilsyneladende lysstyrke, fordi vi ser det kombinerede lys fra to eller flere stjerner i kredsløb omkring hinanden. I en forudsigelig tidsplan passerer den ene stjerne bag den anden og skjuver en del af den kombinerede lysudgang, de sender vores vej. Disse kaldes formørkelse af binære stjerner. [Star Tunes: Komponist sætter blinkende data til musik]
En håndfuld åbenlyst varierende stjerner har været kendt i årtusinder. I denne udgave af Mobile Astronomy skal vi se på en formørkende binær stjerne, der ændrer sig i lysstyrke nok til, at hverdagens skywatchers let kan registrere den. Det er Algol, der kaldes "Demon Star", og det ligger næsten overhead for midnorthern latitude skywatchers i de tidlige aftener.
At finde Algol
Algol, også betegnet Beta Persei, er den næstlyseste stjerne i stjernebilledet Perseus, helten. Denne tid af året er Perseus allerede i nærheden af højdepunktet (dvs. direkte overhead), så snart himlen bliver fuldstændig mørk tidlig på aftenen. Det optager himlen mellem den lyse lille Pleiades-klynge i Tyren tyren og den markante W-formede stjernebilledet Cassiopeia, dronningen. Astronomi sky-charting apps som SkySafari 6 til iOS og Android vil hjælpe dig med at finde Algol og de andre stjerner, jeg nævner nedenfor.
Gennem natten falder Perseus ned på den vestlige himmel og sætter sig omkring kl. 24 lokal tid, hvilket giver os masser af tid til at observere det. (Faktisk er Perseus en nordlig konstellation, og dele af den er ikke indstillet til skywatchers på nordlige breddegrader. Men på februar aftener er den pænt placeret højt på himlen på et praktisk tidspunkt.)
Perseus 'lyseste stjerne, Mirfak (også kendt som Algenib eller Alpha Persei), er let at vælge ud, fordi den er lysere end nogen anden nærliggende stjerne, undtagen gullig Capella, der sidder omkring 19 grader (eller en størrelse på to knytnæver) ovenfor det. Hvis du ser en imaginær linje, der forbinder Mirfak og Polaris, består resten af Perseus af to strenge af svagere stjerner, der starter ved Mirfak og divergerer væk fra Polaris. Mod vest er Algol den mellemstore, blå-hvidfarvede stjerne, der sidder 9 grader mod Mirfaks nederste venstre hjørne.
Navnet Algol kommer fra det arabiske udtryk "ra's al-ghul", hvilket betyder "dæmonens hovede." Og ja, det er den samme Ra's al-Ghul, der bruges af karakteren i DC Comics! I græsk mytologi dræbte Perseus Gorgon Medusa, og stjernebilledet viser, hvor han bærer hendes afskårne hoved hjem, hvor Algol repræsenterede Medusa. Flere nærliggende dimmerstjerner afslutter hovedets kontur.
Det meste af tiden skinner Algol med en stabil lysstyrke på omkring visuel styrke 2.1, som let er inden for synet af uhjælpede øjne. Men hver anden dag, 20 timer og 49 minutter falder Algol i lysstyrke til visuel styrke 3,4 (en stigning i størrelsesværdien er et fald i lysstyrke), hvilket bringer det til grænsen for synsvinklen fra byens himmel. Ikke underligt at de gamle grækere forbandt Algol med et overnaturligt væsen. Hvad sker der?
Hvorfor varierer Algol i lysstyrke?
Stjernen, vi ser som Algol, er faktisk et par stjerner, der ligger omkring 93 lysår fra Jorden; de to kredser så tæt på hinanden, at de fremstår som en kilde til stjernelys til uhjælpede øjne og små teleskoper. Den meget varmere og lysere primærstjerne er tre til fire gange mere massiv end dens køligere sekundære ledsager og udsender cirka 26 gange så meget lys. Astronomer estimerer, at de to stjerner i gennemsnit kun er 0,06 astronomiske enheder (AU) fra hinanden. (En AU er den gennemsnitlige jord-sol-adskillelse - ca. 93 millioner miles eller 150 millioner kilometer.) Det er en brøkdel af Merkurius afstand fra solen!
Bane for den svage sekundære stjerne omkring den lyse primære stjerne er orienteret næsten kant mod Jorden, og en gang under hver bane krydser den mellem Jorden og den primære stjerne og skærer (eller formørger) noget af den stjerners lys. Lysstyrkenedsætningen varer 10 timer, inklusive den tid, der kræves for den sekundære stjerne til overgang til og fra den primære stjerne. Det svageste interval varer cirka 4 timer. Hele processen gentages hver 2.87 dag.
Astronomer tabulerer disse "minima af Algol" og udgiver dem i astronomimagasiner og håndbøger. For enhver given observatør på Jorden forekommer nogle minima i dagtimerne, hvilket gør dem uobservable. Det nyttige CalSky-websted kan forudsige de minimale natten, der er synlige fra dit observationssted. Naviger til siden Deep Sky / Variable Stars / Predictions, juster indstillingerne for beregnings- og varighedens start (jeg vil gerne bruge en måned) og klik på Start. En daglig liste over minimale (og maksimale) tider for fremtrædende variable stjerner genereres.
Der er faktisk en tredje stjerne i Algol-systemet, men dens orbitalafstand på 2,69 AU fra de andre to stjerner er ikke tæt nok til at forstyrre det lys, vi modtager fra dem. Dernæst dækker vi nogle tip til at se Algols ændring. [De bedste Skywatching-begivenheder at se efter i 2018]
Se Demon Star lysne
Det meste af tiden skinner Algol lige så lyst som den 2,1-stjernede Almach, der ligger 12 grader til Algols nederste højre hjørne. Fordi Almach ikke varierer i lysstyrke, kan den bruges som en standardkomparator til at bestemme, hvornår Algol er dæmpet. Stå på et sted, hvor begge stjerner er i tydeligt syn, og sammenlign deres lysstyrke. Du kan også bruge kikkert til at feje fra den ene stjerne til den anden og sammenligne dem. Algol og sammenligningsstjernerne er lyse nok til at måneskin ikke skal forstyrre dine observationer med variabel stjerne.
Som minimum er Algol omtrent lige i lysstyrke som en beskeden stjerne, der ligger kun to fingerbredder til venstre nederst, kaldet Gorgonea Tertia, eller "tredje stjerne i Gorgon." Ved at inkludere denne stjerne i dine observationer, kan du bedømme, om Algol er fuldt formørket. Gorgonea Tertia er også lidt variabel og ændrer sig med 0,7 størrelsesorden med en cyklus på 50 dage, men det vil tjene vores formål her.
Hvis du kan, skal du begynde at se Algol en time eller to inden det forudsagte minimum; så tjek igen hvert 30. minut. I det mindste skal du se, at Algol har samme lysstyrke som Gorgonea Tertia. I løbet af aftenen (ca. 5 timer) lyser Algol langsomt til sin regelmæssige intensitet. Her er nogle kommende gode muligheder for at se Algol lysne for observatører i Nordamerika:
Torsdag, 22. februar kl. 13:30 EST (genvinder fuld lysstyrke ca. kl. 6:30)
Lørdag 24. februar kl. 10:06 kl. EST (genvinder fuld lysstyrke ca. 3:00)
Tirsdag, 27. februar kl. 18:54 EST (genvinder fuld lysstyrke ca. 11:54 p.m.)
Lørdag den 17. marts kl. 12:48 kl. EDT (genvinder fuld lysstyrke ca. kl. 05:48)
Mulighederne den 24. februar og 27. februar er de mest bekvemme. Når først foråret og sommeren er ankommet, er de kortere nætter ikke rigtig lange til at se Algol lysne - men efteråret giver flere måneder med perfekte muligheder for at se Demon Star i aktion. Algol bør variere i lysstyrke på denne måde i millioner af år fremover. Så du har masser af tid til at observere et af disse usædvanlige astronomiske fænomener for dig selv. Held og lykke!
Gå videre
Når du har mestret at observere Algol, kan du prøve andre, mere udfordrende variable stjerner. Lambda Tauri, en anden formørkende binær stjerne, cykler hver 3.95 dag og falder i lysstyrke i 14 timer hver gang. Den 7-timers bedring er sandsynligvis for lang til at se i en enkelt nat, men en række observationer afslører dens ændringer. Nogle variable stjerner, såsom Delta Cephei og Mekbuda (Zeta Geminorum), varierer mere kontinuerligt i modsætning til at dyppe i lysstyrke. Brug din astronomi-app's søgefunktion til at finde dem.
American Association of Variable Star Observers (AAVSO) opfordrer både erfarne astronomer og begyndere til at lære om variable stjerner og indsende observationsobjekter for lysstyrke, der bruges af forskere inden for stjernernes astrofysik. AAVSOs websted er fuld af værdifulde ressourcer, og gruppen har også produceret Variable Stars-appen til Android, der inkluderer navnene og lysstyrken på de aktuelt synlige variable stjerner. Der er korte lister for begyndere, fulde lister for eksperter og en søgbar database.
I kommende udgaver af Mobile Stargazing vil vi fremhæve nogle vinterkikkertmål, se på, hvordan astronomer måler afstanden til stjerner, viser dig nogle stjerner nævnt i science fiction og mere. I mellemtiden skal du kigge op!
Redaktørens note: Chris Vaughan er en astronomisk offentlig opsøgende og uddannelsesspecialist hos AstroGeo, medlem af Royal Astronomical Society of Canada, og operatør af det historiske 74,8 tommer (1,88 meter) David Dunlap Observatorium-teleskop. Du kan nå ham via e-mail og følge ham på Twitter @astrogeoguy såvel som på Facebook og Tumblr.
Denne artikel blev leveret af Simulation Curriculum, lederen inden for rumvidenskabets pensumløsninger og skaberne af SkySafari-appen til Android og iOS. Følg SkySafari på Twitter @SkySafariAstro. Følg os @ Spacedotcom, Facebook og Google+. Original artikel på Space.com.
