Algol

Algol designou Beta Persei (β Persei, abreviado Beta Per, β Per b>), conhecida coloquialmente como a Estrela Demoníaca, é uma estrela múltipla brilhante na constelação de Perseu e uma das primeiras estrelas variáveis não-nova a serem descobertas.

Algol é um sistema de três estrelas, consistindo em Beta Persei Aa1, Aa2 e Ab - no qual o β Persei Aa1 primário quente e luminoso e o maior, mas mais frio e mais fraco, β Persei Aa2 passam regularmente um na frente do outro, causando eclipses. Assim, a magnitude de Algol é geralmente quase constante em 2,1, mas cai regularmente para 3,4 a cada 2,86 dias durante os eclipses parciais de aproximadamente 10 horas de duração. O eclipse secundário quando a estrela primária mais brilhante oculta a secundária mais fraca é muito raso e só pode ser detectado fotoeletricamente.

Algol dá nome à sua classe de variável eclipsante, conhecida como variáveis Algol.

Histórico de observação

O sistema Algol em 12 de agosto de 2009. Esta é uma imagem interferômetro CHARA com 1/2-segunda resolução de miliar na banda H quase infravermelhada. A aparência alongada de Algol Aa2 (labelled B) e a aparência redonda de Algol Aa1 (labelled A) são reais, mas a forma de Algol Ab (labelled C) é um artefato.

Curva de luz do Algol gravada pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

Um antigo calendário egípcio de dias de sorte e azar, composto há cerca de 3.200 anos, é considerado a mais antiga documentação histórica da descoberta de Algol.

A associação de Algol com uma criatura semelhante a um demônio (Gorgon na tradição grega, carniçal na tradição árabe) sugere que sua variabilidade era conhecida muito antes do século XVII, mas ainda não há evidências indiscutíveis disso. O astrônomo árabe al-Sufi nada disse sobre qualquer variabilidade da estrela em seu Livro das Estrelas Fixas publicado c.964.

A variabilidade de Algol foi observada em 1667 pelo astrônomo italiano Geminiano Montanari, mas a natureza periódica de suas variações de brilho não foi reconhecida até mais de um século depois, quando o astrônomo amador britânico John Goodricke também propôs um mecanismo para a estrela& #39;variabilidade de s. Em maio de 1783, ele apresentou suas descobertas à Royal Society, sugerindo que a variabilidade periódica era causada por um corpo escuro passando na frente da estrela (ou então que a própria estrela tem uma região mais escura que é periodicamente voltada para a Terra). Por seu relatório, ele foi premiado com a Medalha Copley.

Em 1881, o astrônomo de Harvard Edward Charles Pickering apresentou evidências de que Algol era na verdade um binário eclipsante. Isso foi confirmado alguns anos depois, em 1889, quando o astrônomo de Potsdam Hermann Carl Vogel encontrou desvios periódicos doppler no espectro de Algol, inferindo variações na velocidade radial desse sistema binário. Assim, Algol se tornou um dos primeiros binários espectroscópicos conhecidos. Joel Stebbins, do Observatório da Universidade de Illinois, usou um fotômetro de células de selênio para produzir o primeiro estudo fotoelétrico de uma estrela variável. A curva de luz revelou o segundo mínimo e o efeito de reflexão entre as duas estrelas. Algumas dificuldades em explicar as características espectroscópicas observadas levaram à conjectura de que uma terceira estrela pode estar presente no sistema; quatro décadas depois, essa conjectura foi considerada correta.

Estão listadas as datas e horários dos primeiros eclipses de cada mês; todos os tempos em UT. β Persei Aa2 eclipsa β Persei Aa1 a cada 2,867321 dias (2 dias 20 horas 49 min); portanto, continue adicionando muito a cada data e hora para obter os seguintes eclipses. Por exemplo, o eclipse de 3 de janeiro, 21h, produzirá tempos de eclipse consecutivos em 6 de janeiro, 18h, depois 9 de janeiro, 15h, depois 12 de janeiro, 12h, etc. (todos os horários aproximados).

Sistema

Algol Aa2 orbita Algol Aa1. Esta animação foi montada a partir de 55 imagens do interferômetro CHARA na banda H de infravermelho próximo, ordenada de acordo com a fase orbital. Porque algumas fases são mal cobertas, Aa2 salta em alguns pontos ao longo de seu caminho.

Interpolação da órbita de Aa2 em torno de Aa1 com foco em Aa1.

Algol é um sistema estelar múltiplo com três componentes estelares confirmados e dois suspeitos. Do ponto de vista da Terra, Algol Aa1 e Algol Aa2 formam um binário eclipsante porque seu plano orbital contém a linha de visão para a Terra. O par binário eclipsante está separado por apenas 0,062 unidades astronômicas (au) um do outro, enquanto a terceira estrela do sistema (Algol Ab) está a uma distância média de 2,69 au do par, e o período orbital mútuo do trio é 681 dias terrestres. A massa total do sistema é de cerca de 5,8 massas solares, e as proporções de massa de Aa1, Aa2 e Ab são de cerca de 4,5 para 1 para 2.

Os três componentes da brilhante estrela tripla costumavam ser, e às vezes ainda são, referidos como β Per A, B e C. O Washington Double Star Catalog os lista como Aa1, Aa2 e Ab, com dois muito estrelas fracas B e C a cerca de um arco de distância. Outras cinco estrelas fracas também estão listadas como companheiras.

O par próximo consiste em uma estrela da sequência principal B8 e uma subgigante K0 muito menos massiva, que é altamente distorcida pela estrela mais massiva. Esses dois orbitam a cada 2,9 dias e passam por eclipses que fazem Algol variar em brilho. A terceira estrela orbita essas duas a cada 680 dias e é uma estrela da sequência principal do tipo A ou F. Foi classificado como uma estrela Am, mas isso agora é considerado duvidoso.

Estudos de Algol levaram ao paradoxo de Algol na teoria da evolução estelar: embora os componentes de uma estrela binária se formem ao mesmo tempo e as estrelas massivas evoluam muito mais rápido do que as estrelas menos massivas, o componente mais massivo Algol Aa1 ainda é na sequência principal, mas a menos massiva Algol Aa2 é uma estrela subgigante em um estágio evolutivo posterior. O paradoxo pode ser resolvido pela transferência de massa: quando a estrela mais massiva se torna uma subgigante, ela preenche seu lóbulo de Roche e a maior parte da massa é transferida para a outra estrela, que ainda está na sequência principal. Em alguns binários semelhantes ao Algol, um fluxo de gás pode ser visto. O fluxo de gás entre as estrelas primárias e secundárias em Algol foi fotografado usando Tomografia Doppler.

Este sistema também exibe explosões de raios-x e ondas de rádio. Acredita-se que as explosões de raios-x sejam causadas pelos campos magnéticos dos componentes A e B interagindo com a transferência de massa. As explosões de ondas de rádio podem ser criadas por ciclos magnéticos semelhantes aos das manchas solares, mas como os campos magnéticos dessas estrelas são até dez vezes mais fortes que o campo do Sol, essas explosões de rádio são mais poderosas e persistentes. O componente secundário foi identificado como a fonte emissora de rádio em Algol usando interferometria de linha de base muito longa por Lestrade e co-autores.

Ciclos de atividade magnética no componente secundário cromosfericamente ativo induzem mudanças em seu raio de giro que foram associadas a variações recorrentes do período orbital da ordem de ΔP/P ≈ 10⁻⁵ através do mecanismo Applegate. A transferência de massa entre os componentes é pequena no sistema Algol, mas pode ser uma fonte significativa de mudança de período em outros binários do tipo Algol.

Algol está a cerca de 92,8 anos-luz do Sol, mas cerca de 7,3 milhões de anos atrás passou a 9,8 anos-luz do Sistema Solar e sua magnitude aparente era de cerca de -2,5, que é consideravelmente mais brilhante do que a estrela Sirius é hoje. Como a massa total do sistema Algol é de cerca de 5,8 massas solares, na aproximação mais próxima isso pode ter dado gravidade suficiente para perturbar um pouco a nuvem de Oort do Sistema Solar e, portanto, aumentar o número de cometas entrando no Sistema Solar interno. No entanto, acredita-se que o aumento real nas colisões líquidas de cometas tenha sido bem pequeno.

Nomes

Algol é uma estrela brilhante na constelação de Perseu (à direita).

Beta Persei é a designação Bayer da estrela. O nome Algol deriva do árabe رأس الغول raʾs al-ghūl: cabeça (raʾs) do ogro (al-ghūl) (ver "ghoul"). O nome inglês Demon Star foi tirado do nome árabe. Em 2016, a União Astronômica Internacional organizou um Grupo de Trabalho sobre Nomes Estelares (WGSN) para catalogar e padronizar nomes próprios para estrelas. O primeiro boletim do WGSN de julho de 2016 incluiu uma tabela dos dois primeiros lotes de nomes aprovados pelo WGSN; que incluiu Algol para esta estrela. É assim inserido no Catálogo de Nomes de Estrelas da IAU.

No folclore hebraico, Algol era chamado de Rōsh ha Sāṭān ou "Cabeça de Satanás", conforme afirmado por Edmund Chilmead, que o chamou de "Divels head& #34; ou Rosch hassatan. Um nome latino para Algol do século 16 era Caput Larvae ou "a Cabeça do Espectro". Hiparco e Plínio fizeram desta uma constelação separada, embora conectada.

Em chinês, 大陵 (Dà Líng), que significa Mausoléu, refere-se a um asterismo que consiste em β Persei, 9 Persei, τ Persei, ι Persei, κ Persei, ρ Persei, 16 Persei e 12 Persei. Consequentemente, o próprio nome chinês para β Persei é 大陵五 (Dà Líng wu, inglês: The Fifth Star of Mausoleum.). De acordo com R.H. Allen, a estrela tinha o nome sinistro de Tseih She 積屍 (Zhi Shī), que significa "Cadáveres empilhados" mas isso parece ser um erro de identificação, e Dié Shī é corretamente π Persei, que está dentro do Mausoléu.

Significado cultural

Historicamente, a estrela recebeu uma forte associação com violência sangrenta em uma ampla variedade de culturas. No Tetrabiblos, o texto astrológico do século II do astrônomo alexandrino Ptolomeu, Algol é referido como "a Górgona de Perseu" e associado à morte por decapitação: um tema que espelha o mito da vitória do herói Perseu sobre a górgona Medusa de cabelos de cobra. Na astrologia das estrelas fixas, Algol é considerada uma das estrelas mais azaradas do céu e foi listada como uma das 15 estrelas behenianas.