De "Demon Star" Algol is een van de gemakkelijkste variabele sterren - perfect om te beginnen met beginnende skywatchers. De helderheid van het blote oog wordt om de twee dagen, 20 uur en 49 minuten ongeveer 10 uur merkbaar minder, omdat een vage begeleidende ster die bijna in een baan om de aarde draait, voor de veel helderdere hoofdster kruist. De zeer voorspelbare 'minima van Algol'-tijden vertellen je wanneer je moet beginnen met kijken naar de ster die terugkeert naar zijn normale helderheid.
Iedereen heeft sterren aan de nachtelijke hemel zien fonkelen. Het flikkeren wordt veroorzaakt door turbulentie in de atmosfeer van de aarde die de smalle bundels van sterrenlicht tijdelijk afbuigt voordat ze onze ogen bereiken. Twinkeling vindt plaats op tijdschalen van fracties van een seconde. Het fenomeen is strikt te wijten aan de lucht waar we doorheen kijken - we zien geen veranderingen in de sterren zelf.
Maar een groot percentage sterren aan de hemel varieert eigenlijk de hoeveelheid licht die ze uitstralen, wat resulteert in veranderingen in hun visuele helderheid op tijdschalen van uren, dagen of zelfs jaren. In de meeste gevallen zijn de wijzigingen subtiel. Ze werden zelfs pas ontdekt toen astronomen kwantitatieve metingen begonnen te doen van de helderheid van sterren en verschillen van nacht tot nacht zagen. Deze sterren werden bekend als veranderlijke sterren.
Variabele sterren kunnen veel onderliggende oorzaken hebben. Sommige sterren pulseren als ze aan het einde van hun levenscyclus onstabiel worden. Sommige sterren hebben nabije metgezellen waar ze massa van stelen, en ze flakkeren tijdelijk met verhoogde fusie wanneer een kantelpunt wordt bereikt - zoals opflakkeringen op een grill. Een andere klasse van sterren varieert in schijnbare helderheid omdat we het gecombineerde licht van twee of meer sterren in een baan om elkaar heen zien. Volgens een voorspelbaar schema passeert de ene ster achter de andere, waardoor een deel van de gecombineerde lichtopbrengst die ze onze kant op sturen, wordt verduisterd. Dit worden verduisterende dubbelsterren genoemd. [Star Tunes: Composer zet fonkelende gegevens op muziek]
Een handvol duidelijk variabele sterren is al duizenden jaren bekend. In deze editie van Mobile Astronomy zullen we kijken naar een verduisterende dubbelster die zo helder verandert dat alledaagse skywatchers hem gemakkelijk kunnen detecteren. Het is Algol, bijgenaamd de "Demon Star", en het ligt bijna boven het hoofd voor skywatchers op de noordelijke breedtegraad tijdens vroege avonden.
Algol vinden
Algol, ook wel Beta Persei genoemd, is de op één na helderste ster in het sterrenbeeld Perseus, de held. Deze tijd van het jaar bevindt Perseus zich al in de buurt van het zenit (d.w.z. direct boven het hoofd) zodra de lucht vroeg in de avond volledig donker wordt. Het bezet de hemel tussen de heldere kleine Pleiadencluster in Stier de stier en het kenmerkende W-vormige sterrenbeeld Cassiopeia, de koningin. Astronomy sky-charting apps zoals SkySafari 6 voor iOS en Android zullen je helpen Algol en de andere sterren te vinden die ik hieronder noem.
Door de nacht daalt Perseus af in de westelijke hemel en gaat rond 4 uur 's nachts lokale tijd onder, waardoor we voldoende tijd hebben om het te observeren. (Eigenlijk is Perseus een noordelijk sterrenbeeld, en delen ervan zijn niet geschikt voor skywatchers op noordelijke breedtegraden. Maar op februari-avonden staat het mooi hoog in de lucht op een geschikt tijdstip.)
De helderste ster van Perseus, Mirfak (ook bekend als Algenib of Alpha Persei), is gemakkelijk te onderscheiden omdat hij helderder is dan elke andere nabijgelegen ster, behalve de geelachtige Capella, die ongeveer 19 graden (of een spanwijdte van twee vuisten) boven zit het. Als je je een denkbeeldige lijn voorstelt die Mirfak en Polaris verbindt, bestaat de rest van Perseus uit twee reeksen dimmersterren die beginnen bij Mirfak en uiteenlopen van Polaris. Naar het westen gericht is Algol de middelheldere, blauwwitte ster die 9 graden linksonder Mirfak zit.
De naam Algol komt van de Arabische uitdrukking 'ra's al-ghul', wat 'het hoofd van de demon' betekent. En ja, dat is dezelfde Ra's al-Ghul die wordt gebruikt door het personage in DC Comics! In de Griekse mythologie doodde Perseus de Gorgon Medusa, en het sterrenbeeld stelt hem voor met haar afgehakte hoofd naar huis, waarbij Algol Medusa voorstelt. Verschillende nabijgelegen dimsterren maken de omtrek van het hoofd compleet.
Meestal schittert Algol met een constante helderheid van ongeveer visuele magnitude 2.1, wat gemakkelijk te zien is met blote ogen. Maar om de twee dagen, 20 uur en 49 minuten, daalt Algol in helderheid tot visuele magnitude 3,4 (een toename in magnitudewaarde is een afname in helderheid), waardoor het tot de limiet komt van zicht met het blote oog vanuit de hemel. Geen wonder dat de oude Grieken Algol associeerden met een bovennatuurlijk wezen. Wat gebeurd er?
Waarom varieert Algol in helderheid?
De ster die we als Algol zien, is eigenlijk een paar sterren op ongeveer 93 lichtjaar van de aarde; de twee cirkelen zo dicht bij elkaar dat ze als een bron van sterrenlicht verschijnen voor blote ogen en kleine telescopen. De veel heter en helderdere primaire ster is drie tot vier keer zo zwaar als zijn koelere secundaire metgezel en straalt ongeveer 26 keer zoveel licht uit. Astronomen schatten dat de twee sterren gemiddeld slechts 0,06 astronomische eenheden (AU) van elkaar verwijderd zijn. (Eén AU is de gemiddelde scheiding tussen aarde en zon - ongeveer 93 miljoen mijl of 150 miljoen kilometer.) Dat is een fractie van de afstand van Mercurius tot de zon!
De baan van de schemerige secundaire ster rond de heldere primaire ster is bijna aan de rand van de aarde gericht en eenmaal in elke baan kruist hij tussen de aarde en de primaire ster, waardoor een deel van het licht van die ster wordt afgesneden (of overschaduwd). De afname van de helderheid duurt 10 uur, inclusief de tijd die de secundaire ster nodig heeft om over te gaan naar en van de primaire ster. Het zwakste interval duurt ongeveer 4 uur. Het hele proces herhaalt zich elke 2,87 dagen.
Astronomen tabelleren deze "minima van Algol" en publiceren ze in astronomietijdschriften en handboeken. Voor elke waarnemer op aarde komen sommige minima voor overdag, waardoor ze niet waarneembaar zijn. De nuttige CalSky-website kan de nachtelijke minima voorspellen die zichtbaar zijn vanaf uw observatiesite. Navigeer naar de Deep Sky / Variable Stars / Predictions-pagina, pas de instellingen voor Start van berekening en duur aan (ik gebruik graag een maand) en klik op Go. Er wordt een dagelijkse lijst met minima (en maxima) tijden voor prominente variabele sterren gegenereerd.
Er is eigenlijk een derde ster in het Algol-systeem, maar de orbitale afstand van 2,69 AU van de andere twee sterren is niet dichtbij genoeg om het licht dat we van hen ontvangen te storen. Vervolgens behandelen we enkele tips om de verandering van Algol te zien. [De beste Skywatching-evenementen om naar uit te kijken in 2018]
Kijk hoe de Demon Star opfleurt
Meestal schittert Algol zo helder als de magnitude-2.1 ster Almach, gelegen op 12 graden rechtsonder Algol. Omdat Almach niet in helderheid varieert, kan het als standaardvergelijker worden gebruikt om te bepalen wanneer Algol is gedimd. Ga op een plek staan waar beide sterren goed zichtbaar zijn en vergelijk hun helderheid. Je kunt ook een verrekijker gebruiken om van de ene ster naar de andere te vegen en ze te vergelijken. Algol en de vergelijkingssterren zijn zo helder dat maanlicht uw waarnemingen met variabele sterren niet mag verstoren.
Algol is op zijn minst ongeveer even helder als een bescheiden ster linksonder, genaamd Gorgonea Tertia, of "derde ster van de Gorgon". Door deze ster in uw waarnemingen op te nemen, kunt u beoordelen of Algol volledig is verduisterd. Gorgonea Tertia is ook enigszins variabel en verandert met een magnitude van 0,7 met een cyclus van 50 dagen, maar het zal hier ons doel dienen.
Als je kunt, begin Algol een uur of twee voor het voorspelde minimum te bekijken; kom dan elke 30 minuten terug. U zou minimaal moeten zien dat Algol qua helderheid gelijk is aan Gorgonea Tertia. In de loop van de avond (ongeveer 5 uur) zal Algol langzaam helderder worden tot zijn normale intensiteit. Hier zijn enkele aankomende goede kansen om te zien hoe Algol opfleurt voor waarnemers in Noord-Amerika:
Donderdag 22 februari om 01.30 uur EST (krijgt weer volledige helderheid om ongeveer 6.30 uur)
Zaterdag 24 februari om 22:06 uur EST (herwint volledige helderheid om ongeveer 3:00 uur)
Dinsdag 27 februari om 18:54 uur EST (herwint volledige helderheid rond 23.54 uur)
Zaterdag 17 maart om 12:48 uur EDT (krijgt weer volledige helderheid om ongeveer 5:48 uur)
De mogelijkheden van 24 en 27 februari zijn het handigst. Zodra de lente en de zomer arriveren, zullen de kortere nachten niet echt lang genoeg zijn om Algol op te fleuren - maar de herfst zal extra maanden perfecte kansen bieden om de Demon Star in actie te zien. Algol moet op deze manier gedurende miljoenen jaren op deze manier variëren. Je hebt dus voldoende tijd om een van deze ongebruikelijke astronomische verschijnselen zelf te observeren. Succes!
Verder gaan
Als je Algol eenmaal onder de knie hebt, kun je andere, meer uitdagende variabele sterren proberen. Lambda Tauri, een andere verduisterende dubbelster, fietst om de 3,95 dagen en daalt telkens 14 uur in helderheid. Het herstel van 7 uur is waarschijnlijk te lang om in één nacht te bekijken, maar een reeks observaties zal de veranderingen onthullen. Sommige variabele sterren, zoals Delta Cephei en Mekbuda (Zeta Geminorum), variëren meer continu in plaats van in helderheid te dippen. Gebruik de zoekfunctie van uw astronomie-app om ze te vinden.
De American Association of Variable Star Observers (AAVSO) moedigt zowel doorgewinterde astronomen als beginners aan om meer te weten te komen over variabele sterren en om waarnemingen van helderheidsinschattingen in te dienen die worden gebruikt door onderzoekers in stellaire astrofysica. De website van de AAVSO zit vol met waardevolle bronnen en de groep heeft ook de Variable Stars-app voor Android geproduceerd, die de namen en helderheid van momenteel zichtbare variabele sterren bevat. Er zijn korte lijsten voor beginners, volledige lijsten voor experts en een doorzoekbare database.
In de komende edities van Mobile Stargazing zullen we enkele binoculaire winterdoelen belichten, kijken hoe astronomen de afstanden tot sterren meten, je enkele sterren laten zien die in sciencefiction worden genoemd en meer. Blijf ondertussen omhoog kijken!
Opmerking van de uitgever: Chris Vaughan is een astronomische publieke outreach- en onderwijsspecialist bij AstroGeo, een lid van de Royal Astronomical Society of Canada, en een operator van de historische 74-inch (1,88 meter) David Dunlap Observatory-telescoop. Je kunt hem bereiken via e-mail en hem volgen op Twitter @astrogeoguy, evenals op Facebook en Tumblr.
Dit artikel is afkomstig van Simulation Curriculum, de leider in curriculumoplossingen voor ruimtevaartwetenschap en de makers van de SkySafari-app voor Android en iOS. Volg SkySafari op Twitter @SkySafariAstro. Volg ons @Spacedotcom, Facebook en Google+. Origineel artikel op Space.com.
