Algol, the “Demon Star”

Algol, de op één na helderste ster in het noordelijke sterrenbeeld Perseus, is het mooiste voorbeeld van een verduisterende veranderlijke ster aan de hele hemel. In dit compacte stersysteem draaien twee sterren in een ritmische en nauwkeurige zwaartekrachtdans om hun gemeenschappelijke massamiddelpunt, en de daaruit voortvloeiende verduistering zorgt ervoor dat de helderheid van de ster varieert als een uurwerk, in een mate die gemakkelijk waarneembaar is voor het menselijk oog. En je kunt het vanuit je achtertuin bekijken. Geen telescoop nodig.

Algol, ook gecatalogiseerd als Beta Persei, ligt zo’n 93 lichtjaar van de aarde. Zoals veel sterren is het een dubbelster: een hete blauwwitte hoofdreeksster van ongeveer drie keer de diameter van onze zon, en een koelere geeloranje ster die al langzamerhand een hoge vlucht begint te nemen. De twee staan vrij dicht bij elkaar, slechts 1/20 van de afstand tussen de aarde en de zon, dus draaien ze snel rond, om precies te zijn eens in de 2,867 dagen. Zulke dicht bij elkaar staande dubbelsterren komen vrij veel voor.

Maar in tegenstelling tot veel dubbelsterren staat het baanvlak van Algol uitgelijnd ten opzichte van ons gezichtspunt, waardoor de vagere koele ster de heldere hete ster één keer per omwenteling gedeeltelijk blokkeert. Daardoor lijkt de totale helderheid van de twee sterren plotseling met zo’n 70% af te nemen. En wanneer de heldere ster de koele ster blokkeert, neemt de totale helderheid weer af, maar met veel minder over dezelfde periode.

Oeroude sterrenkijkers werden door Algol gealarmeerd, misschien door zijn ritmische veranderingen in helderheid. Zijn naam komt van het Arabische al Ghul, “de Demon”, en in de Griekse mythen stelt Algol het hoofd voor van Medusa, de slangenharige gorgon, waarvan Perseus het hoofd gebruikte om het zeemonster Cetus in steen te veranderen. In de oudheid stond Algol ook voor ongeluk. De epische dichter Homerus schreef over Algol in de Ilias: “…het hoofd van de Gorgon, een afschuwelijk gezicht, misvormd en afschuwelijk, en een aanblik van ellende”.

Maar de Ouden gaven de ster een slechte naam. Met de komst van de moderne wetenschap hebben astronomen in de 17e en 18e eeuw preciezere metingen gedaan van de helderheidsvariaties van Algol. En sommige astronomen speculeerden dat de variabiliteit werd veroorzaakt door een eclips, mogelijk veroorzaakt door een grote planeet die rond de ster draaide. Met de komst van spectroscopie aan het eind van de 19e eeuw konden astronomen uiteindelijk de aanwezigheid van twee sterren bevestigen die om elkaar heen draaien, de een zwakker dan de ander. Na verloop van tijd werd ook een veel zwakkere derde ster in het stelsel ontdekt; deze ster draait elke 1,85 jaar om de twee helderdere sterren heen.

Vanuit ons gezichtspunt staan alle drie de sterren te dichtbij om ze rechtstreeks met een telescoop te kunnen waarnemen. Maar met behulp van interferometrische technieken zijn de twee hoofdsterren toch in beeld gebracht en is hun omwenteling zichtbaar geworden (zie hieronder).

Je kunt Algol zelf in actie zien. Hij is gemakkelijk te zien in Perseus, net ten oosten van Mirfak, de helderste ster in het sterrenbeeld. Als de ster niet verduisterd is, heeft hij een helderheid van magnitude 2,2. Op het hoogtepunt van de verduistering, wanneer de zwakste component de helderste gedeeltelijk overschaduwt, daalt de helderheid merkbaar tot magnitude 3,3. De verduistering duurt ongeveer tien uur, van maximum naar minimum naar maximum, dus als de timing goed is, kun je de helderheid in één nacht zien afnemen en toenemen, en een aanzienlijke verandering in helderheid zien in slechts een paar uur. Om het verloop van de verduistering te volgen, kun je de helderheid van de Algol vergelijken met die van de nabijgelegen Epsilon (ε) Persei (magnitude 2,9) en Gamma (γ) Andromedae (Almaak), die magnitude 2,1 is. Ook hier is geen telescoop voor nodig.

Zoals gezegd, komen de verduisteringen van Algol elke 2,867 dagen voor. Om precies te weten te komen wanneer ze zich in uw tijdzone voordoen, heeft deze pagina een handig voorspellingshulpmiddel voor Algol en enkele andere heldere veranderlijke sterren.

De meting van de helderheid (of magnitude) van een veranderlijke ster zoals Algol geeft wat een lichtkromme wordt genoemd. Een bedekkingsvariabele geeft de kenmerkende lichtkromme die hieronder is afgebeeld. De diepe dip in helderheid is het moment waarop de zwakke ster de heldere ster blokkeert. Wanneer de heldere ster de zwakke ster blokkeert, zie je een ondieper helderheidsdip.

Eclipserende dubbelsterren zoals Algol zijn meer dan een voorbijgaande curiositeit. Ze maken het ook mogelijk om de helderheid en massa van sterren rechtstreeks te bepalen, waardoor astronomen theorieën en wiskundige modellen over de werking van sterren kunnen verfijnen. Het is nog een voorbeeld van hoe genereus de natuur soms is: we kunnen de ware grootte en helderheid van een ster op triljoenen kilometers afstand meten door alleen maar zorgvuldig te observeren en af te leiden, en uit deze metingen de eigenschappen van duizenden andere sterren afleiden. Wetenschap is een prachtig iets.