Алголь — это трехзвездная система , состоящая из Бета Персея Aa1, Aa2 и Ab, в которой горячая яркая первичная звезда β Персея Aa1 и более крупная, но более холодная и тусклая β Персея Aa2 регулярно проходят друг перед другом, вызывая затмения. Таким образом, звездная величина Алголя обычно почти постоянна и составляет 2,1, но регулярно падает до 3,4 каждые 2,86 дня во время примерно 10-часовых частичных затмений. Вторичное затмение, когда более яркая первичная звезда закрывает более тусклую вторичную, очень неглубокое и может быть обнаружено только фотоэлектрически. [13]
Алгол дал название классу затменных переменных, известных как переменные Алгола .
История наблюдения
Древнеегипетский календарь счастливых и несчастливых дней, составленный около 3200 лет назад, считается старейшим историческим документом об открытии Алголя. [14] [15] [16]
Ассоциация Алголя с демоноподобным существом ( Горгоной в греческой традиции, упырем в арабской традиции) предполагает, что его изменчивость была известна задолго до XVII века, [17] но до сих пор нет бесспорных доказательств этого. [18] Арабский астроном аль-Суфи ничего не сказал о какой-либо изменчивости звезды в своей Книге неподвижных звезд, опубликованной около 964 года. [19]
Переменность Алголя была отмечена в 1667 году итальянским астрономом Джеминиано Монтанари [20] , но периодическая природа изменений его яркости не была признана до тех пор, пока более века спустя британский астроном-любитель Джон Гудрик также не предложил механизм переменности звезды. [21] [22] В мае 1783 года он представил свои выводы Королевскому обществу , предположив, что периодическая переменность была вызвана темным телом, проходящим перед звездой (или что сама звезда имеет более темную область, которая периодически поворачивается к Земле). За свой доклад он был награжден медалью Копли [23] .
В 1881 году астроном Гарварда Эдвард Чарльз Пикеринг представил доказательства того, что Алголь на самом деле был затменной двойной звездой. [24] Это было подтверждено несколько лет спустя, в 1889 году, когда астроном из Потсдама Герман Карл Фогель обнаружил периодические доплеровские сдвиги в спектре Алголя, что позволило сделать вывод об изменениях лучевой скорости этой двойной системы. [25] Таким образом, Алголь стал одной из первых известных спектроскопических двойных звезд . Джоэл Стеббинс из обсерватории Иллинойсского университета использовал ранний фотометр с селеновой ячейкой для проведения первого в истории фотоэлектрического исследования переменной звезды. Кривая блеска выявила второй минимум и эффект отражения между двумя звездами. [26] Некоторые трудности в объяснении наблюдаемых спектроскопических особенностей привели к предположению, что в системе может присутствовать третья звезда; четыре десятилетия спустя эта гипотеза оказалась верной. [27]
Система
Алголь — это многозвездная система с тремя подтвержденными и двумя предполагаемыми звездными компонентами. [28] С точки зрения Земли, Алголь Aa1 и Алголь Aa2 образуют затменную двойную , поскольку их орбитальная плоскость содержит линию прямой видимости на Землю. Затменная двойная пара отделена друг от друга всего 0,062 астрономическими единицами (а.е.), тогда как третья звезда в системе (Алголь Ab) находится на среднем расстоянии 2,69 а.е. от пары, а взаимный орбитальный период трио составляет 681 земной день. Общая масса системы составляет около 5,8 солнечных масс, а соотношение масс Aa1, Aa2 и Ab составляет около 4,5 к 1 к 2.
Три компонента яркой тройной звезды раньше назывались, и иногда называются до сих пор, β Per A, B и C. Вашингтонский каталог двойных звезд перечисляет их как Aa1, Aa2 и Ab, с двумя очень слабыми звездами B и C, находящимися на расстоянии около одной угловой минуты . Еще пять слабых звезд также перечислены как компаньоны. [29]
Тесная пара состоит из звезды главной последовательности B8 и гораздо менее массивного субгиганта K0 , который сильно искажен более массивной звездой. Эти две звезды совершают оборот каждые 2,9 дня и подвергаются затмениям, которые заставляют Алголь менять яркость. Третья звезда совершает оборот вокруг этих двух каждые 680 дней и является звездой главной последовательности A или F-типа. Она была классифицирована как звезда Am , но теперь это считается сомнительным. [5] [30]
Исследования Алголя привели к парадоксу Алголя в теории звездной эволюции : хотя компоненты двойной звезды формируются одновременно, а массивные звезды эволюционируют гораздо быстрее, чем менее массивные звезды, более массивный компонент Алголь Aa1 все еще находится в главной последовательности , но менее массивный Алголь Aa2 является субгигантом на более поздней стадии эволюции. Парадокс можно решить с помощью переноса массы : когда более массивная звезда стала субгигантом, она заполнила свою полость Роша , и большая часть массы была передана другой звезде, которая все еще находится в главной последовательности. В некоторых двойных системах, похожих на Алголь, можно увидеть поток газа. [31] Поток газа между первичной и вторичной звездами в Алголе был отображен с помощью доплеровской томографии . [32] [33]
Эта система также демонстрирует рентгеновские и радиоволновые [34] вспышки. Считается, что рентгеновские вспышки вызваны магнитными полями компонентов A и B, взаимодействующими с переносом массы. [35] Радиоволновые вспышки могут быть созданы магнитными циклами, подобными циклам солнечных пятен , но поскольку магнитные поля этих звезд в десять раз сильнее поля Солнца , эти радиовспышки более мощные и более продолжительные. [36] [37] Вторичный компонент был идентифицирован как источник радиоизлучения в Алголе с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой Лестрейдом и соавторами. [4]
Циклы магнитной активности в хромосферно-активном вторичном компоненте вызывают изменения радиуса его вращения, которые связаны с повторяющимися изменениями орбитального периода порядка ΔP/П ≈ 10−5 через механизм Эпплгейта . [38] Массообмен между компонентами невелик в системе Алголя [39] , но может быть существенным источником изменения периода в других двойных системах типа Алголя .
Расстояние до Алголя было измерено с помощью интерферометрии с очень длинной базой , что дало значение 94 световых года . [7] Около 7,3 миллионов лет назад он прошел в пределах 9,8 световых лет от Солнечной системы [40] , а его видимая величина была около −2,5, что значительно ярче, чем сегодняшняя звезда Сириус . Поскольку общая масса системы Алголя составляет около 5,8 солнечных масс, при самом близком сближении это могло бы дать достаточно гравитации , чтобы несколько возмущение облака Оорта Солнечной системы и, следовательно, увеличение числа комет, входящих во внутреннюю часть Солнечной системы. Однако, как полагают, фактическое увеличение чистых столкновений комет было довольно небольшим. [41]
Имена
Бета Персея — обозначение звезды по системе Байера .
Официальное название Алгол
Название Алголь происходит от арабского رأس الغول raʾs al-ghūl : голова ( raʾs ) людоеда ( al-ghūl ) (см. « ghoul »). [42] Английское название Demon Star было взято из арабского названия. [43] В 2016 году Международный астрономический союз организовал Рабочую группу по именам звезд (WGSN) [44] для каталогизации и стандартизации собственных имен для звезд. Первый бюллетень WGSN от июля 2016 года [45] включал таблицу первых двух партий имен, одобренных WGSN; в которую входило Алголь для этой звезды. Она внесена в Каталог имен звезд МАС. [46]
Звезда призрака и демона
Алголь назывался Rōsh ha Sāṭān или «Голова Сатаны» в еврейском фольклоре, как утверждает Эдмунд Чилмид , который называл его «головой Дивельса» или Rosch hassatan . Латинское название Алголя с 16-го века было Caput Larvae или «Голова Призрака». [43] Гиппарх и Плиний сделали это отдельным, хотя и связанным, созвездием. [43]
Первая звезда головы Медузы
Ранее название созвездия Персея было Голова Персея и Медузы , где астеризм, представляющий голову Медузы после того, как Персей отрубил ее, уже был известен в Древнем Риме. [47] Медуза — это горгона , поэтому звезда также называется Gorgonea Prima , что означает первую звезду горгоны. [43]
китайские имена
В китайском языке大陵( Dà Líng ), означающее Мавзолей , относится к астеризму, состоящему из β Персея, 9 Персея , τ Персея , ι Персея , κ Персея , ρ Персея , 16 Персея и 12 Персея . Следовательно, китайское название самого β Персея —大陵五( Dà Líng wu , англ. «Пятая звезда мавзолея»). [48] Согласно Р. Х. Аллену, звезда носила мрачное имя Цей Ше積屍( Чжи Ши ), что означает «Скопленные трупы» [43], но это, по-видимому, ошибочное определение, и Дье Ши правильно обозначает π Персея , что означает внутри Мавзолея. [49]
Культурное значение
Исторически звезда получила сильную ассоциацию с кровавым насилием в самых разных культурах. В Тетрабиблосе , астрологическом тексте II века александрийского астронома Птолемея , Алголь упоминается как « Горгона Персея » и ассоциируется со смертью от обезглавливания: тема, которая отражает миф о победе героя Персея над змееволосой Горгоной Медузой . [50] В астрологии неподвижных звезд Алголь считается одной из самых несчастливых звезд на небе, [43] и была указана как одна из 15 бегенских звезд . [51]
^ abcd Van Leeuwen, F. (2007). «Проверка новой редукции Hipparcos». Астрономия и астрофизика . 474 (2): 653–664. arXiv : 0708.1752 . Bibcode : 2007A&A...474..653V. doi : 10.1051/0004-6361:20078357. S2CID 18759600.
^ abc Ducati, JR (2002). "VizieR Online Data Catalog: Каталог звездной фотометрии в 11-цветной системе Джонсона". Коллекция электронных каталогов CDS/ADC . 2237 : 0. Bibcode : 2002yCat.2237....0D.
^ ab Samus, NN; Durlevich, OV; et al. (2009). "VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007–2013)". VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Первоначально опубликовано в: 2009yCat....102025S . 1 : 02025. Bibcode :2009yCat....102025S.
^ abc Lestrade, Jean-Francois; Phillips, Robert B.; Hodges, Mark W.; Preston, Robert A. (июнь 1993 г.). "VLBI-астрометрическая идентификация радиоизлучающей области в Алголе и определение ориентации тесной двойной системы". The Astrophysical Journal . 410 : 808. Bibcode :1993ApJ...410..808L. doi :10.1086/172798. ISSN 0004-637X.
^ ab Frank, MG; Whelan, DG; Junginger, JC (2022). "Спектральная классификация Алголя C". Журнал Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд (Jaavso) . 50 (1): 123. arXiv : 2205.06229 . Bibcode : 2022JAVSO..50..123F.
^ Флетчер, Эмери С. (1964). «Спектрофотометрия Алголя». The Astronomical Journal . 69 : 357. Bibcode : 1964AJ.....69..357F. doi : 10.1086/109284.
^ abcdefg Содерхельм, С. (1980). «Геометрия и динамика системы Алголя». Астрономия и астрофизика . 89 (1–2): 100. Bibcode : 1980A&A....89..100S.
^ abcdefgh Барон, Ф.; Моннье, доктор медицинских наук; Педретти, Э.; Чжао, М.; Шефер, Г.; Паркс, Р.; Че, Х.; Тюро, Н.; Тен Бруммелаар, штат Техас; Макалистер, штат Ха; Риджуэй, Северная Каролина; Фаррингтон, К.; Штурманн Дж.; Штурманн, Л.; Тернер, Н. (2012). «Изображение тройной системы Алголя в диапазоне H с помощью интерферометра CHARA». Астрофизический журнал . 752 (1): 20. arXiv : 1205.0754 . Бибкод : 2012ApJ...752...20B. дои : 10.1088/0004-637X/752/1/20. S2CID 11110989.
^ abcdef Zavala, RT; Hummel, CA; Boboltz, DA; Ojha, R.; Shaffer, DB; Tycner, C.; Richards, MT; Hutter, DJ (2010). «Тройная система Алголя, пространственно разрешенная на оптических длинах волн». The Astrophysical Journal Letters . 715 (1): L44–L48. arXiv : 1005.0626 . Bibcode :2010ApJ...715L..44Z. doi :10.1088/2041-8205/715/1/L44. S2CID 118573026.
^ Томкин, Дж.; Хуэйсонг, Т. (1985). "Вращение первичной звезды Алголя". Публикации Астрономического общества Тихого океана . 97 : 51. Bibcode : 1985PASP...97...51T. doi : 10.1086/131493 . S2CID 119392903.
^ "Beta Persei (Algol)". AAVSO. Январь 1999. Архивировано из оригинала 8 июля 2006. Получено 31 июля 2006 .
^ Porceddu, S.; Jetsu, L.; Lyytinen, J.; Kajatkari, P.; Lehtinen, J.; Markkanen, T.; et al. (2008). «Доказательства периодичности в древних египетских календарях счастливых и несчастливых дней». Cambridge Archaeological Journal . 18 (3): 327–339. Bibcode : 2008CArcJ..18..327P. doi : 10.1017/S0959774308000395. S2CID 162969143.
^ Джетсу, Л.; Порседду, С.; Лиютинен, Дж.; Каяткари, П.; Лехтинен, Дж.; Маркканен, Т.; и др. (2013). «Записали ли древние египтяне период затменной двойной звезды Алголь — неистовой?». The Astrophysical Journal . 773 (1): A1 (14 стр.). arXiv : 1204.6206 . Bibcode : 2013ApJ...773....1J. doi : 10.1088/0004-637X/773/1/1. S2CID 119191453.
^ Джетсу, Л.; Порседду, С. (2015). «Сдвиг вех естественных наук: подтверждение древнеегипетского открытия периода Алголя». PLOS ONE . 10 (12): e.0144140 (23 стр.). arXiv : 1601.06990 . Bibcode : 2015PLoSO..1044140J. doi : 10.1371/journal.pone.0144140 . PMC 4683080. PMID 26679699 .
^ Wilk, Stephen R. (1996). «Мифологические свидетельства древних наблюдений переменных звезд». Журнал Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд . 24 (2): 129–33. Bibcode : 1996JAVSO..24..129W.
^ Дэвис, GA (1957). «Почему арабы называли Бету Персея «аль-Гул»?». Sky and Telescope . 16 : 177. Bibcode : 1957S&T....16..177D.
^ «Звездные рассказы Яна Ридпата – Персей».
^ Дж. Монтанари, «Sopra la sparizione d'alcune stelle et altre novità celesti», в: Prose de Signori Accademici Gelati di Bologna (Болонья: Manolessi, 1671), стр. 369–92 (книги Google).
^ ADS О. Дж. Эгген, «Обсуждение Алгола в восемнадцатом веке», The Observatory, 77 (1957), 191–197.
^ Гудрик, Джон (1783-01-01). "XXVI. Серия наблюдений и открытие периода изменения света яркой звезды в голове медузы, называемой алголь. В письме Джона Гудрик, эсквайра, преподобному Энтони Шепарду, доктору философии и профессору плюмианского отделения в Кембридже". Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 73 : 474–482. doi : 10.1098/rstl.1783.0027 .
^ "Джон Гудрик, Открытие затмевающих переменных звезд". 6 августа 2003 г. Архивировано из оригинала 22 июня 2006 г. Получено 31 июля 2006 г.
^ Пикеринг, Эдвард К. (1881). «Размеры неподвижных звезд, с особым акцентом на двойные и переменные звезды типа Алголя». Astronomical Register . 50 (1–2): 253–56. Bibcode : 1881AReg...19..253.
^ AH Batten (1989). «Два века изучения систем Algol». Space Science Reviews . 50 (1/2): 1–8. Bibcode : 1989SSRv...50....1B. doi : 10.1007/BF00215914. S2CID 125814848.
^ J. Stebbins (1910). «Измерение света звезд с помощью селенового фотометра с применением к вариации Алголя». Astrophysical Journal . 32 : 185–214. Bibcode : 1910ApJ....32..185S. doi : 10.1086/141796 .
^ Мельцер, Алан С., «Спектроскопическое исследование Алголя». Astrophysical Journal , т. 125, (1957), стр. 359, BibCode:1957ApJ...125..359M
^ Джетсу, Л. (2021). «Поприветствуйте новых кандидатов в компаньоны Алголя». The Astrophysical Journal . 920 (2): 137. arXiv : 2005.13360 . Bibcode : 2021ApJ...920..137J. doi : 10.3847/1538-4357/ac1351 . S2CID 239882152.
^ Мейсон, Брайан Д.; Вайкофф, Гэри Л.; Харткопф, Уильям И.; Дугласс, Джеффри Г.; Уорли, Чарльз Э. (2001). "Компакт-диск с двойной звездой Военно-морской обсерватории США 2001 года. I. Вашингтонский каталог двойной звезды". The Astronomical Journal . 122 (6): 3466–3471. Bibcode : 2001AJ....122.3466M. doi : 10.1086/323920 .
^ Renson, P.; Manfroid, J. (май 2009). «Каталог звезд Ap, HgMn и Am». Astronomy and Astrophysics . 498 (3): 961–966. Bibcode : 2009A&A...498..961R. doi : 10.1051/0004-6361/200810788 .
^ Пустыльник, Изольд (1995). "О компоненте аккреции вспышечной активности в Алголе". Baltic Astronomy . 4 (1–2): 64–78. Bibcode :1995BaltA...4...64P. doi : 10.1515/astro-1995-0106 .
^ Ричардс, Мерседес Т.; Олбрайт, Гири Э.; Боулз, Лариса М. (январь 1995 г.). «Доплеровская томография газового потока в короткопериодических двойных звездах Алголя». The Astrophysical Journal . 438 : L103. Bibcode : 1995ApJ...438L.103R. doi : 10.1086/187726 . ISSN 0004-637X.
^ Ричардс, Мерседес Т.; Агафонов, Михаил И.; Шарова, Ольга И. (2012-11-20). "НОВЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА МАГНИТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ МЕЖДУ ЗВЕЗДАМИ ПО ТРЕХМЕРНОЙ ДОППЛЕРОВСКОЙ ТОМОГРАФИИ ДВОЙНЫХ АЛГОЛЯ: β PER И RS VUL". The Astrophysical Journal . 760 (1): 8. arXiv : 1210.0081 . Bibcode :2012ApJ...760....8R. doi :10.1088/0004-637X/760/1/8. ISSN 0004-637X. S2CID 118319759.
↑ Wade, CM; Hjellming, RM (4 февраля 1972 г.). «Радиозвезды Бета Персея и Бета Лиры». Nature . 235 (5336): 270–271. Bibcode :1972Natur.235..270W. doi :10.1038/235270a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4222515.
^ MJ Sarna; SK Yerli; AG Muslimov (1998). "Магнитная активность и эволюция звезд типа Алголь - II". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 297 (3): 760–68. Bibcode : 1998MNRAS.297..760S. doi : 10.1046/j.1365-8711.1998.01539.x .
^ Blue, Charles E. (3 июня 2002 г.). «Двойные звезды «вспыхивают» с предсказуемыми циклами, показывает анализ радионаблюдений». Национальная радиоастрономическая обсерватория. Архивировано из оригинала 2 июля 2006 г. Получено 31 июля 2006 г.
^ Ричардс, Мерседес Т.; Уолтман, Элизабет Б.; Гиго, Фрэнк Д.; Ричардс, Дональд Ст. П. (август 2003 г.). «Статистический анализ данных о непрерывных радиовспышках за 5 лет от β Персея, V711 Тельца, δ Librae и UX Arietis». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 147 (2): 337–361. Бибкод : 2003ApJS..147..337R. дои : 10.1086/375835 . ISSN 0067-0049.
^ Applegate, James H. (1992). «Механизм модуляции орбитального периода в тесных двойных системах». Astrophysical Journal, Часть 1. 385 : 621–629. Bibcode : 1992ApJ...385..621A. doi : 10.1086/170967 .
^ Вехт, Кристен (2006). Определение скорости потери массы и массопереноса Алголя (Бета Персея) по анализу линий поглощения в УФ-спектрах, полученных спутником IUE (диссертация). arXiv : astro-ph/0611855 . Bibcode :2006PhDT........10W.
^ Гарсия-Санчес, Дж.; Престон, РА; Джонс, DL; Лестрейд, Дж.-Ф.; и др. (25 августа 1997 г.). "Поиск звезд, проходящих близко к Солнцу". Первые результаты Hipparcos и Tycho . Киото, Япония: МАС. Bibcode : 1997IAUJD..14E..51G.
^ J. García-Sánchez; RA Preston; DL Jones; PR Weissman (1999). «Звездные встречи с облаком Оорта на основе данных Hipparcos». The Astronomical Journal . 117 (2): 1042–55. Bibcode : 1999AJ....117.1042G. doi : 10.1086/300723 . S2CID 122929693.
^ П. Куницш и Т. Смарт, Краткое руководство по современным названиям звезд и их производным (Висбаден: Отто Харрассовиц, 1986), стр. 49.
^ abcdef Аллен, Р. Х. (1963) [1899]. Имена звезд: их предания и значение (переиздание). Нью-Йорк: Dover Publications Inc. стр. 331. ISBN978-0-486-21079-7.
^ "Рабочая группа МАС по названиям звезд (WGSN)" . Получено 22 мая 2016 г. .
^ "Бюллетень рабочей группы МАС по названиям звезд, № 1" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09 . Получено 28 июля 2016 .
^ "Каталог звездных имен МАС" . Получено 28 июля 2016 г.
^ «Марк Витрувий Поллион: Архитектура, Книга IX» . Проверено 8 октября 2023 г.
^ (на китайском языке) AEEA (Выставочная и образовательная деятельность в области астрономии) 天文教育資訊網2006年7月11日. Архивировано 4 февраля 2012 г. в Wayback Machine.
^ «Звездные рассказы Яна Ридпата – Персей».
^ Роббинс, Фрэнк Э. (ред.) 1940. Птолемей: Тетрабиблос . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета (Классическая библиотека Лёба). ISBN 0-674-99479-5 , IV.9, стр.435.
↑ Генрих Корнелий Агриппа (1898). Три книги оккультной философии.Lyons, 1531/33. Переиздание Llewellyn, 1993; пер. J. Freake (1651), ред. D. Tyson, стр. 411.