"Demon Star" Algol är bland de enklaste variabla stjärnorna - perfekt för nybörjare skywatchers att börja med. Dess ljusa ögon ljusstyrka dämpar märkbart i cirka 10 timmar en gång varannan dag, 20 timmar och 49 minuter, eftersom en svag följeslagare stjärna som kretsar nästan kant på jorden korsar framför den mycket ljusare huvudstjärnan. De mycket förutsägbara "minima av Algol" -tiderna säger dig när du börjar titta på stjärnan återgå till dess regelbundna ljusstyrka.
Alla har sett stjärnor blinka på natthimlen. Den flimrande produceras av turbulens i jordens atmosfär som tillfälligt avleder de smala strålkastarna innan de når våra ögon. Blinkar inträffar på tidsintervaller för bråkdelar av en sekund. Fenomenet beror strikt på luften vi tittar igenom - vi ser inga förändringar i själva stjärnorna.
Men en stor andel stjärnor på himlen varierar faktiskt mängden ljus de avger, vilket resulterar i förändringar i deras visuella ljusstyrka på tidsskalor av timmar, dagar eller till och med år. I de flesta fall är förändringarna subtila. Faktum är att de inte upptäcktes förrän astronomer började göra kvantitativa mätningar av stjärnornas ljusstyrka och såg skillnader från en natt till en annan. Dessa stjärnor blev kända som variabla stjärnor.
Variabla stjärnor kan ha många underliggande orsaker. Vissa stjärnor pulserar när de växer instabila nära slutet av deras livscykler. Vissa stjärnor har närliggande följeslagare som de stjäler massa från, och de blossar tillfälligt med ökad sammansmältning när en tipppunkt uppnås - som flare-ups på en grill. En annan klass av stjärnor varierar i uppenbar ljusstyrka eftersom vi ser det kombinerade ljuset av två eller flera stjärnor i bana runt varandra. På ett förutsägbart schema passerar en stjärna bakom den andra och döljer en del av den kombinerade ljusutgången som de skickar vår väg. Dessa kallas förmörkande binära stjärnor. [Star Tunes: Kompositör sätter blinkande data till musik]
En handfull uppenbarligen variabla stjärnor har varit kända i årtusenden. I denna utgåva av Mobile Astronomy ska vi titta på en förmörkande binär stjärna som ändras i ljusstyrka tillräckligt för att vardagliga skywatchers kan upptäcka den lätt. Det är Algol, smeknamnet "Demon Star", och det ligger nästan över huvudet för skywatchers för midnorthern latitude under tidiga kvällar.
Hitta Algol
Algol, även betecknad Beta Persei, är den näst ljusaste stjärnan i stjärnbilden Perseus, hjälten. Denna tid på året är Perseus redan nära topp (dvs direkt över huvudet) så snart himlen blir helt mörk tidigt på kvällen. Det upptar himlen mellan det ljusa lilla Pleiades-klustret i Oxen tjuren och den distinkta W-formade konstellationen Cassiopeia, drottningen. Med astronomiska himmelkartappar som SkySafari 6 för iOS och Android kan du hitta Algol och de andra stjärnorna jag nämner nedan.
Under natten stiger Perseus ner på den västra himlen och går omkring klockan 24 lokal tid, vilket ger oss gott om tid att observera den. (Egentligen är Perseus en nordlig konstellation, och delar av den är inte avsedda för skywatchers på nordliga breddegrader. Men på februari kvällar är den snyggt placerad högt på himlen vid en lämplig tidpunkt.)
Perseus 'ljusaste stjärna, Mirfak (även känd som Algenib eller Alpha Persei), är lätt att välja ut eftersom den är ljusare än någon annan närliggande stjärna, utom gulaktig Capella, som ligger ungefär 19 grader (eller en storlek på två nävar) ovan den. Om du ser på en imaginär linje som går samman med Mirfak och Polaris, består resten av Perseus av två strängar av dimmare stjärnor som börjar vid Mirfak och avviker från Polaris. Mot väster är Algol den medelstora, blåvitfärgade stjärnan som sitter 9 grader till Mirfaks nedre vänster.
Namnet Algol kommer från det arabiska uttrycket "ra's al-ghul", vilket betyder "demonens huvud." Och ja, det är samma Ra's al-Ghul som används av karaktären i DC Comics! I grekisk mytologi dödade Perseus Gorgon Medusa, och konstellationen visar honom som bär henne avskuren huvud hem, med Algol som representerar Medusa. Flera dimmiga stjärnor i närheten kompletterar huvudets kontur.
Oftast lyser Algol med en stabil ljusstyrka på ungefär visuell magnitud 2,1, som lätt är synlig för ögonlösa ögon. Men varannan dag, 20 timmar och 49 minuter, sjunker Algol i ljusstyrka till visuell magnitude 3,4 (en ökning i magnitudvärdet är en minskning i ljusstyrka), vilket gör det till gränsen för synliga ögon från stadens himmel. Inte konstigt att de antika grekerna förknippade Algol med en övernaturlig varelse. Vad pågår?
Varför varierar Algol i ljusstyrka?
Stjärnan som vi ser som Algol är faktiskt ett par stjärnor som ligger ungefär 93 ljusår från jorden; de två kretsar så nära varandra att de verkar som en källa till stjärnljus för obelagade ögon och små teleskop. Den mycket varmare och ljusare primärstjärnan är tre till fyra gånger massivare än sin svalare sekundärkamrat och släpper ut cirka 26 gånger så mycket ljus. Astronomer uppskattar att de två stjärnorna är i genomsnitt bara 0,06 astronomiska enheter (AU) från varandra. (En AU är den genomsnittliga jord-sol-separationen - ungefär 93 miljoner miles, eller 150 miljoner kilometer.) Det är en bråkdel av Merkurius avstånd från solen!
Bana för den svaga sekundärstjärnan runt den ljusa primärstjärnan är orienterad nästan kant mot Jorden, och en gång under varje bana korsar den mellan Jorden och den primära stjärnan och skär av (eller förmörkande) något av den stjärnans ljus. Ljusstyrkan minskar varaktigt 10 timmar, inklusive den tid som krävs för den sekundära stjärnan att övergå till och från den primära stjärnan. Det mörkaste intervallet varar cirka 4 timmar. Hela processen upprepas varje 2,87 dag.
Astronomer tabellerar dessa "minima av Algol" och publicerar dem i astronomitidskrifter och handböcker. För varje given observatör på jorden uppstår vissa minima under dagsljus, vilket gör dem obemärkliga. Den användbara CalSky-webbplatsen kan förutsäga nattminima som syns från din observationssida. Navigera till sidan Deep Sky / Variable Stars / Predictions, justera inställningarna för beräknings- och varaktighetsstart (jag vill använda en månad) och klicka på Gå. En daglig lista över minima (och maxima) tider för framträdande variabla stjärnor kommer att genereras.
Det finns faktiskt en tredje stjärna i Algol-systemet, men dess omloppsavstånd på 2,69 AU från de andra två stjärnorna är inte tillräckligt nära för att störa ljuset vi får från dem. Därefter täcker vi några tips för att se Algols förändring. [De bästa Skywatching-evenemangen att leta efter 2018]
Se Demon Star bli ljusare
Oftast lyser Algol lika starkt som den 2,1-stjärniga Almach, som ligger 12 grader till Algols nedre högra sida. Eftersom Almach inte varierar i ljusstyrka kan den användas som en standardkomparator för att bestämma när Algol har dimmat. Stå på en plats där båda stjärnorna är tydliga och jämför deras ljusstyrka. Du kan också använda kikare för att svepa från en stjärna till en annan och jämföra dem. Algol och jämförelsestjärnorna är tillräckligt ljusa för att månsken inte ska störa dina observationer med variabel stjärna.
Som minimum är Algol ungefär lika i ljusstyrka som en blygsam stjärna som ligger bara två fingerbredd längst ner till vänster, med namnet Gorgonea Tertia, eller "tredje stjärnan i Gorgon." Genom att inkludera denna stjärna i dina observationer kan du bedöma om Algol är helt förmörkad. Gorgonea Tertia är också något varierande och ändras med 0,7 magnitude med en cykel på 50 dagar, men det kommer att tjäna vårt syfte här.
Om du kan börja titta på Algol en timme eller två innan det förutsagda minimum; kolla sedan tillbaka var 30: e minut eller så. Som minimum bör du se att Algol har samma ljusstyrka som Gorgonea Tertia. Under kvällen (cirka 5 timmar) blir Algol långsamt ljusare till dess regelbundna intensitet. Här är några kommande goda möjligheter att se Algol bli ljusare för observatörer i Nordamerika:
Torsdag 22 februari kl 13:30 EST (återkommer full ljusstyrka cirka 6:30)
Lördag 24 februari kl 10:06 kl. EST (återgår full ljusstyrka cirka kl. 15.00)
Tisdag 27 februari kl 18:54 EST (återfår full ljusstyrka cirka 11:54 p.m.)
Lördagen den 17 mars kl 12:48 EDT (återkommer full ljusstyrka cirka kl 05:48)
Möjligheterna 24 och 27 februari är de mest praktiska. När våren och sommaren anländer kommer de kortare nätter verkligen inte att vara tillräckligt långa för att se Algol bli ljusare - men hösten kommer att ge ytterligare månader av perfekta möjligheter att se Demon Star i aktion. Algol bör variera i ljusstyrka på detta sätt under miljoner år framöver. Så du har gott om tid att själv observera ett av dessa ovanliga astronomiska fenomen. Lycka till!
Går bortom
När du har behärskat att observera Algol kan du prova på andra, mer utmanande variabla stjärnor. Lambda Tauri, en annan förmörkande binär stjärna, cyklar var 3,95 dag och sjunker i ljusstyrka i 14 timmar varje gång. Den 7-timmars återhämtningen är förmodligen för lång att se på en enda natt, men en serie observationer kommer att avslöja dess förändringar. Vissa variabla stjärnor, som Delta Cephei och Mekbuda (Zeta Geminorum), varierar mer kontinuerligt, i motsats till att doppa i ljusstyrka. Använd din astronomi-appens sökfunktion för att hitta dem.
American Association of Variable Star Observers (AAVSO) uppmuntrar både rutinerade astronomer och nybörjare att lära sig om variabla stjärnor och lämna in uppskattningar av observationsljusstyrka som används av forskare i stellar astrofysik. AAVSO: s webbplats är full av värdefulla resurser, och gruppen har också producerat Variable Stars-appen för Android som innehåller namn och ljusstyrka på för närvarande synliga variabla stjärnor. Det finns korta listor för nybörjare, fullständiga listor för experter och en sökbar databas.
I kommande utgåvor av Mobile Stargazing kommer vi att lyfta fram några vinterkikade mål, titta på hur astronomer mäter avståndet till stjärnor, visar dig några stjärnor som nämns i science fiction och mer. Under tiden fortsätter du att leta upp!
Redaktörens anmärkning: Chris Vaughan är en astronomisk uppsöknings- och utbildningsspecialist på AstroGeo, medlem av Royal Astronomical Society of Canada, och operatör av det historiska 74-tums (1,88 meter) David Dunlap Observatory teleskopet. Du kan nå honom via e-post och följa honom på Twitter @astrogeoguy, liksom på Facebook och Tumblr.
Den här artikeln tillhandahölls av Simulation Curriculum, ledande inom rymdvetenskapliga läroplanlösningar och tillverkarna av SkySafari-appen för Android och iOS. Följ SkySafari på Twitter @SkySafariAstro. Följ oss @Spacedotcom, Facebook och Google+. Originalartikel på Space.com.
