Алголът „Демонова звезда“ е сред най-лесните променливи звезди - идеален за начинаещи небесни наблюдатели. Яркостта му с просто око намалява забележимо в продължение на около 10 часа веднъж на всеки два дни, 20 часа и 49 минути, защото тъмна спътникова звезда, орбитираща почти край на Земята, се пресича пред много по-ярката главна звезда. Силно предвидимите „минимуми на Алгол“ времена ви казват кога да започнете да гледате как звездата се връща към редовната си яркост.
Всички са виждали звезди, които блестят на нощното небе. Трептенето се получава от турбуленция в земната атмосфера, която временно отклонява тесните лъчи на звездна светлина, преди да достигнат до очите ни. Мъркане се появява на времеви интервали от части от секундата. Явлението се дължи строго на въздуха, през който гледаме - не виждаме промени в самите звезди.
Но голям процент звезди в небето всъщност варират количеството светлина, което излъчват, което води до промени в тяхната визуална яркост на времеви часове, дни или дори години. В повечето случаи промените са фини. Всъщност те не бяха открити, докато астрономите не започнаха да правят количествени измервания на яркостта на звездите и не видяха разлики от една нощ в друга. Тези звезди станаха известни като променливи звезди.
Променливите звезди могат да имат много основни причини. Някои звезди пулсират, докато стават нестабилни близо до краищата на жизнените си цикли. Някои звезди имат придружители наблизо, от които крадат маса и временно пламват с повишено сливане винаги, когато се достигне преломна точка - като изблици на грил. Друг клас звезди варира по видима яркост, защото виждаме комбинираната светлина на две или повече звезди в орбита една около друга. По предсказуем график една звезда минава зад другата, като затъмнява част от комбинираната светлинна мощност, която изпращат по пътя ни. Те се наричат затъмняващи двоични звезди. [Звездни мелодии: Композиторът задава блестящи данни към музиката]
Шепа очевидно променливи звезди са известни от хилядолетия. В това издание на Mobile Astronomy ще разгледаме затъмняваща двоична звезда, която се променя в яркостта, достатъчна за всекидневните небесни наблюдатели, за да я открият лесно. Това е Алгол, наречен "Демонова звезда" и лежи почти над главата на небесните наблюдатели на средната северна ширина през ранните вечери.
Намиране на Алгол
Алгол, наричан също Бета Персей, е втората най-ярка звезда в съзвездието Персей - героят. По това време на годината Персей вече е близо до зенита (т.е. директно над главата) веднага щом небето стане напълно тъмно в ранна вечер. Той заема небето между светлия малък плеяд Плеяди в Телец бикът и отличителното W-образно съзвездие на кралицата Касиопея. Приложенията за астрономическо небе за диаграми като SkySafari 6 за iOS и Android ще ви помогнат да намерите Алгол и другите звезди, които споменавам по-долу.
През нощта Персей се спуска в западното небе и залязва около 4 ч. Местно време, като ни дава достатъчно време да го наблюдаваме. (Всъщност Персей е северно съзвездие и части от него не са зададени за наблюдатели на небето в северните ширини. Но през февруарските вечери той е добре разположен високо в небето в удобно време.)
Най-ярката звезда на Персей, Мирфак (известна още като Алгениб или Алфа Персей), е лесно да се избере, защото е по-ярка от всяка друга близка звезда, с изключение на жълтеникавата Капела, която седи около 19 градуса (или педя с размерите на два юмрука) отгоре то. Ако представите въображаема линия, свързваща Мирфак и Поларис, останалата част от Персей се състои от две струни от димни звезди, които започват от Мирфак и се разминават далеч от Поларис. Изправен на запад, Алгол е средно светлата, синьо-бяла звезда, седнала на 9 градуса в долната лява част на Мирфак.
Името Алгол идва от арабския израз "ra's al-ghul", което означава "главата на демона". И да, това е същият ал-Ghul на Ra, използван от героя в DC Comics! В гръцката митология Персей уби Горгонската Медуза, а съзвездието го изобразява да носи отсечената й глава у дома, като Алгол представлява Медуза. Няколко близки звезди за дим завършват очертанията на главата.
През повечето време Алгол блести с постоянна яркост от около зрителна величина 2.1, което е лесно в рамките на поглед на неоткрити очи. Но на всеки два дни, 20 часа и 49 минути Алгол пада с яркост до зрителна величина 3,4 (увеличението на величината е намаление на яркостта), което го довежда до границата на видимост с просто око от градско небе. Нищо чудно, че древните гърци свързвали Алгол със свръхестествено същество. Какво става?
Защо Алгол варира по яркост?
Звездата, която виждаме като Алгол, всъщност е двойка звезди, разположени на около 93 светлинни години от Земята; двамата орбитират толкова близо един до друг, че се появяват като един източник на звездна светлина към неподправени очи и малки телескопи. Много по-горещата и по-ярка първична звезда е три до четири пъти по-масивна от своя по-хладен вторичен спътник и излъчва около 26 пъти повече светлина. Астрономите изчисляват, че двете звезди са средно само 0,06 астрономически единици (AU). (Една АС е средната раздяла между Земята и Слънцето - приблизително 93 милиона мили или 150 милиона километра.) Това е част от разстоянието на Меркурий от слънцето!
Орбитата на мъглата вторична звезда около ярката първична звезда е ориентирана почти на ръба към Земята и веднъж по време на всяка орбита преминава между Земята и първичната звезда, като отрязва (или затъмнява) част от светлината на тази звезда. Намаляването на яркостта продължава 10 часа, включително времето, необходимо за преминаването на вторичната звезда към и извън нея. Най-тъмният интервал продължава около 4 часа. Целият процес се повтаря на всеки 2,87 дни.
Астрономите представят таблиците на тези „минимуми на Алгол“ и ги публикуват в списания и наръчници по астрономия. За всеки даден наблюдател на Земята някои минимуми се появяват през дневните часове, което ги прави незабележими. Полезният уебсайт CalSky може да предвиди нощните минимуми, видими от наблюдателния ви сайт. Отворете страницата Deep Sky / Променливи звезди / Прогнози, коригирайте настройките Start of Calculation and Duration (обичам да използвам един месец) и щракнете върху Go. Ще се генерира дневен списък на минимумите (и максимумите) времена за видни променливи звезди.
Всъщност има трета звезда в системата Алгол, но нейното орбитално разстояние от 2,69 AU от другите две звезди не е достатъчно близо, за да пречи на светлината, която получаваме от тях. По-нататък ще разгледаме някои съвети как да видим промяната на Алгол. [Най-добрите събития за гледане на Skywatching през 2018 г.]
Гледайте как Демон звезда озарява
През повечето време Алгол свети толкова ярко, колкото величината-2,1 звезда Алмах, разположена на 12 градуса в долната дясна част на Алгол. Тъй като Almach не варира по яркост, той може да се използва като стандартен сравнител, за да се определи кога Algol е затъмнен. Застанете на място, където и двете звезди са в полезрение, и сравнете тяхната яркост. Можете също така да използвате бинокъл, за да местите от една звезда в друга и да ги сравнявате. Алгол и сравнителните звезди са достатъчно ярки, че лунната светлина не трябва да пречи на вашите наблюдения с променлива звезда.
Като минимум Алгол е приблизително равен по яркост на скромна звезда, разположена само на две ширини на пръста в долната си лява част, наречена Горгонея Тертия, или „трета звезда на Горгона“. Като включите тази звезда във вашите наблюдения, можете да прецените дали Алгол е напълно затъмнен. Горгонея Тертия също е леко променлива, променя се с 0,7 магнитуда с цикъл от 50 дни, но това ще служи на нашата цел тук.
Ако можете, започнете да гледате Алгол час или два преди прогнозирания минимум; след това проверявайте отново на всеки 30 минути. Като минимум, трябва да видите, че Алгол е равен по яркост на Горгонея Тертия. В течение на вечерта (около 5 часа) Алгол бавно ще озарява до редовния си интензитет. Ето някои предстоящи добри възможности да наблюдавате как Алгол озарява за наблюдатели в Северна Америка:
Четвъртък, 22 февруари от 1:30 ч. EST (възвръща пълна яркост около 6:30 ч.)
Събота, 24 февруари от 22:06 EST (възвръща пълна яркост около 3:00 ч.)
Вторник, 27 февруари от 18:54 ч. EST (възвръща пълна яркост около 11:54 ч.)
Събота, 17 март в 12:48 ч. EDT (възвръща пълна яркост около 5:48 ч.)
Възможностите от 24 и 27 февруари са най-удобни. След като настъпят пролетта и лятото, по-късите нощи всъщност няма да бъдат достатъчно дълги, за да гледате Алгол да озарява - но есента ще донесе допълнителни месеци перфектни възможности да видите Демоновата звезда в действие. Алголът трябва да варира по яркост по този начин за милиони години напред. Така че имате достатъчно време да наблюдавате един от тези необичайни за себе си астрономически явления. Късмет!
Преминаване отвъд
След като сте усвоили наблюдението на Алгол, можете да опитате за други, по-предизвикателни променливи звезди. Ламбда Таури, друга затъмняваща двоична звезда, циклира на всеки 3,95 дни, падайки в яркост за 14 часа всеки път. 7-часовото възстановяване вероятно е твърде дълго за гледане за една нощ, но поредица от наблюдения ще разкрият промените му. Някои променливи звезди, като Delta Cephei и Mekbuda (Zeta Geminorum), варират по-непрекъснато, за разлика от потапянето в яркостта. Използвайте функцията за търсене на приложението ви за астрономия, за да ги намерите.
Американската асоциация на наблюдателите на променливи звезди (AAVSO) насърчава както опитни астрономи, така и начинаещи да научат за променливи звезди и да представят оценки за наблюдателна яркост, които се използват от изследователите в звездната астрофизика. Уебсайтът на AAVSO е пълен с ценни ресурси, а групата е създала и приложението Variable Stars за Android, което включва имената и яркостта на видимите в момента променливи звезди. Има кратки списъци за начинаещи, пълни списъци за експерти и база данни за търсене.
В следващите издания на Mobile Stargazing ще изтъкнем някои зимни бинокулярни цели, ще разгледаме как астрономите измерват разстоянията до звездите, ще ви покажем някои звезди, споменати в научната фантастика и други. Междувременно продължете да гледате нагоре!
Бележка на редактора: Крис Вон е специалист по астраномична публична работа и образование в AstroGeo, член на Кралското астрономическо общество на Канада и оператор на историческия 74-инчов (1,88 метра) телескоп на обсерваторията Дейвид Дънлап. Можете да стигнете до него по имейл и да го последвате в Twitter @astrogeoguy, както и във Facebook и Tumblr.
Тази статия беше предоставена от симулационния учебен план, лидер в решенията за учебни програми за космическа наука и създателите на приложението SkySafari за Android и iOS. Следвайте SkySafari в Twitter @SkySafariAstro. Следвайте ни @Spacedotcom, Facebook и Google+. Оригинална статия на Space.com.
