Алгол "Звезда Демона" - одна из самых простых переменных звезд - идеальная для начинающих наблюдателей. Яркость его невооруженным глазом заметно уменьшается примерно на 10 часов каждые два дня, 20 часов и 49 минут, потому что тусклая звезда-спутник, вращающаяся почти на краю Земли, пересекает перед гораздо более яркой главной звездой. Очень предсказуемые времена «минимума Алгола» говорят вам, когда начинать наблюдать, как звезда возвращается к своей обычной яркости.
Все видели звезды, мерцающие в ночном небе. Мерцание вызвано турбулентностью в атмосфере Земли, которая временно отклоняет узкие лучи звездного света, прежде чем они достигнут наших глаз. Мерцание происходит на временных долях секунды. Это явление обусловлено исключительно тем воздухом, который мы наблюдаем - мы не видим каких-либо изменений в самих звездах.
Но большой процент звезд на небе фактически изменяет количество света, который они излучают, что приводит к изменениям их визуальной яркости на временных шкалах часов, дней или даже лет. В большинстве случаев изменения неуловимы. Фактически, они не были обнаружены, пока астрономы не начали проводить количественные измерения яркости звезд и не видели различий между ночами. Эти звезды стали известны как переменные звезды.
Переменные звезды могут иметь много основных причин. Некоторые звезды пульсируют, поскольку они становятся нестабильными в конце своих жизненных циклов. У некоторых звезд есть соседние спутники, у которых они крадут массу, и они временно вспыхивают с увеличенным слиянием всякий раз, когда достигается переломный момент - как вспышки на гриле. Другой класс звезд различается по видимой яркости, потому что мы видим объединенный свет двух или более звезд на орбите вокруг друг друга. По предсказуемому графику, одна звезда проходит позади другой, скрывая часть комбинированного светового потока, который они посылают нам. Они называются затменными двойными звездами. [Звездные мелодии: композитор устанавливает мерцающие данные в музыку]
Горстка явно изменчивых звезд была известна на протяжении тысячелетий. В этом выпуске «Мобильной астрономии» мы рассмотрим затменную двойную звезду, яркость которой достаточно меняется, чтобы обычные наблюдатели могли легко ее обнаружить. Это Алгол, по прозвищу «Звезда Демона», и он лежит почти над головой для наблюдателей неба в северной широте ранними вечерами.
В поисках Алгола
Алгол, также обозначаемый как Бета Персей, является второй самой яркой звездой в созвездии Персея, героем. В это время года Персей уже находится около зенита (то есть прямо над головой), как только небо становится полностью темным ранним вечером. Он занимает небо между ярким маленьким скоплением Плеяд в теле быка Тельца и характерным W-образным созвездием Кассиопеи, королевы. Астрономические скайп-приложения, такие как SkySafari 6 для iOS и Android, помогут вам найти Algol и других звезд, о которых я упомяну ниже.
Ночью Персей спускается в западное небо и садится около 4 часов утра по местному времени, давая нам достаточно времени для его наблюдения. (На самом деле, Персей - это северное созвездие, и его части не предназначены для наблюдателей в северных широтах. Но февральскими вечерами он удобно расположен высоко в небе в удобное время.)
Самую яркую звезду Персея, Мирфака (также известного как Алгениб или Альфа Персея), легко найти, потому что она ярче, чем любая другая близлежащая звезда, кроме желтоватой капеллы, которая сидит примерно на 19 градусов (или размах размером в два кулака) выше. Это. Если вы представляете себе воображаемую линию, соединяющую Мирфак и Поларис, остальная часть Персея состоит из двух нитей тусклых звезд, которые начинаются в Мирфаке и расходятся от Поляриса. Алгол, обращенный на запад, представляет собой средне-яркую сине-белую звезду, расположенную в 9 градусах слева от Мирфака.
Название Алгол происходит от арабского выражения «ра аль-гхул», что означает «голова демона». И да, это тот же Ра-эль-Гул, который используется персонажем в DC Comics! В греческой мифологии Персей убил Медузу Горгоны, и на созвездии он изображает, как он несет ее отрубленную голову домой, а Алгол представляет Медузу. Несколько близких тусклых звезд дополняют очертания головы.
Большую часть времени Algol светит с постоянной яркостью около 2,1 визуальной величины, которая легко видна невооруженным глазом. Но каждые два дня, 20 часов и 49 минут, Алгол падает яркость до визуальной величины 3,4 (увеличение величины - это уменьшение яркости), что приводит к ограничению видимости невооруженным глазом с городских небес. Неудивительно, что древние греки связывали Алгола со сверхъестественным существом. В чем дело?
Почему Алгол отличается по яркости?
Звезда, которую мы видим как Алгол, на самом деле представляет собой пару звезд, расположенных примерно в 93 световых годах от Земли; они вращаются так близко друг к другу, что кажутся источником света звезд для невооруженных глаз и маленьких телескопов. Гораздо более горячая и яркая первичная звезда в три-четыре раза массивнее своего более холодного вторичного спутника и излучает в 26 раз больше света. Астрономы подсчитали, что две звезды в среднем составляют всего 0,06 астрономических единиц (AU) друг от друга. (Один AU - это среднее расстояние между Землей и Солнцем - примерно 93 миллиона миль или 150 миллионов километров.) Это часть расстояния Меркурия от Солнца!
Орбита тусклой вторичной звезды вокруг яркой первичной звезды ориентирована почти по краю к Земле, и один раз на каждой орбите она пересекает Землю с первичной звездой, отсекая (или затмевая) часть света этой звезды. Уменьшение яркости длится 10 часов, включая время, необходимое для перехода вторичной звезды в первичную звезду и обратно. Самый слабый интервал длится около 4 часов. Весь процесс повторяется каждые 2,87 дня.
Астрономы табулируют эти «минимумы Алгола» и публикуют их в журналах и справочниках по астрономии. Для любого данного наблюдателя на Земле некоторые минимумы возникают в дневное время, делая их ненаблюдаемыми. Полезный веб-сайт CalSky может предсказать ночные минимумы, видимые с вашего сайта наблюдений. Перейдите на страницу «Глубокое небо / Переменные звезды / Прогнозы», настройте параметры «Начало расчета и продолжительность» (мне нравится использовать один месяц) и нажмите «Перейти». Будет создан ежедневный список минимумов (и максимумов) времени для выдающихся переменных звезд.
На самом деле в системе Алгол есть третья звезда, но ее орбитальное расстояние в 2,69 а.е. от двух других звезд недостаточно близко, чтобы мешать свету, который мы получаем от них. Далее мы расскажем несколько советов, чтобы увидеть изменения Алгола. [Лучшие события Skywatching, чтобы искать в 2018 году]
Наблюдайте, как Звезда Демона сияет
Большую часть времени Алголь сияет так же ярко, как звезда Алмаха величиной 2,1, расположенная в 12 градусах внизу справа от Алгола. Поскольку Almach не изменяется по яркости, его можно использовать в качестве стандартного компаратора для определения времени затемнения Algol. Встаньте в месте, где обе звезды находятся на виду, и сравните их яркость. Вы также можете использовать бинокль, чтобы перемещаться от одной звезды к другой и сравнивать их. Алгол и звезды сравнения достаточно яркие, чтобы лунный свет не мешал вашим наблюдениям переменных звезд.
Как минимум, Алгол по яркости примерно равен скромной звезде, расположенной всего в двух шагах от ее нижнего левого угла, называемой Горгонея Терция, или «третья звезда Горгоны». Включив эту звезду в свои наблюдения, вы сможете судить, полностью ли затмевался Алгол. Gorgonea Tertia также немного изменчива, изменяясь на 0,7 величины с циклом в 50 дней, но здесь она послужит нашей цели.
Если вы можете, начните смотреть Algol за час или два до предсказанного минимума; затем проверяйте каждые 30 минут или около того. Как минимум, вы должны увидеть, что Алгол по яркости равен Gorgonea Tertia. В течение вечера (около 5 часов) Алгол будет постепенно становиться ярче своей обычной интенсивности. Вот несколько хороших возможностей для наблюдателей в Северной Америке:
Четверг, 22 февраля, в 13:30 по восточному поясному времени (полная яркость восстанавливается около 6:30).
Суббота, 24 февраля, в 10:06 EST (восстанавливает полную яркость около 3:00 утра)
Вторник, 27 февраля в 6:54 вечера. EST (восстанавливает полную яркость около 11:54 вечера)
Суббота, 17 марта в 12:48 по восточному поясному времени (восстанавливает полную яркость примерно в 5:48 утра)
24 февраля и 27 февраля возможности наиболее удобны. Когда наступит весна и лето, короткие ночи не станут достаточно длинными, чтобы осветить Алгол, но осень принесет дополнительные месяцы прекрасных возможностей увидеть Звезду Демона в действии. Таким образом, Алгол должен меняться по яркости в течение миллионов лет. Таким образом, у вас есть достаточно времени, чтобы наблюдать за одним из этих необычных астрономических явлений для себя. Удачи!
Выходя за пределы
Как только вы освоите наблюдение за Алголом, вы можете попробовать другие, более сложные переменные звезды. Лямбда Таури, другая затменная двойная звезда, вращается каждые 3,95 дня, уменьшая яркость на 14 часов каждый раз. Восстановление за 7 часов, вероятно, слишком долго, чтобы наблюдать за одну ночь, но ряд наблюдений покажет его изменения. Некоторые переменные звезды, такие как Delta Cephei и Mekbuda (Zeta Geminorum), изменяются более непрерывно, в отличие от падения яркости. Используйте функцию поиска вашего приложения астрономии, чтобы найти их.
Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (AAVSO) поощряет как опытных астрономов, так и начинающих изучать переменные звезды и представлять оценки яркости, которые используются исследователями в звездной астрофизике. Сайт AAVSO полон ценных ресурсов, и группа также выпустила приложение Variable Stars для Android, которое включает имена и яркость видимых в настоящее время переменных звезд. Есть короткие списки для начинающих, полные списки для экспертов и база данных с возможностью поиска.
В следующих выпусках Mobile Stargazing мы расскажем о некоторых зимних биноклях, посмотрим, как астрономы измеряют расстояния до звезд, покажем вам некоторые звезды, упомянутые в научной фантастике, и многое другое. А пока продолжай смотреть вверх!
Примечание редактора: Крис Воган (Chris Vaughan) является специалистом по общественным связям и образованию в астрономии AstroGeo, членом Королевского астрономического общества Канады и оператором исторического 74-дюймового (1,88 метра) телескопа David Dunlap Observatory. Вы можете связаться с ним по электронной почте и подписаться на него в Twitter @astrogeoguy, а также в Facebook и Tumblr.
Эта статья была предоставлена Simulation Curriculum, лидером в области решений для космической науки и создателями приложения SkySafari для Android и iOS. Следите за SkySafari в Твиттере @SkySafariAstro. Следуйте за нами @Spacedotcom, Facebook и Google+. Оригинальная статья на Space.com.
