Algol, den ”demoniska stjärnan”

Algol, den näst ljusaste stjärnan i den nordliga stjärnbilden Perseus, är det bästa exemplet på en förmörkande variabel stjärna på hela himlen. I detta kompakta stjärnsystem kretsar två stjärnor kring sitt gemensamma masscentrum i en rytmisk och exakt gravitationsdans, och den resulterande förmörkelsen gör att stjärnans ljusstyrka varierar som ett urverk i en grad som är lätt att uppfatta för det mänskliga ögat. Och du kan se det från din bakgård. Inget teleskop behövs.

Algol, även katalogiserad som Beta Persei, ligger cirka 93 ljusår från jorden. Liksom många andra stjärnor är den en dubbelstjärna: en varm blåvit huvudsekvensstjärna med en diameter som är ungefär tre gånger större än vår sol, och en kallare gulorange stjärna som har börjat bli långvarig. De två är ganska nära varandra, bara 1/20 av avståndet mellan jorden och solen, så de roterar snabbt, en gång var 2,867 dag för att vara exakt. Sådana binära stjärnor med nära avstånd är ganska vanliga.

Men till skillnad från många dubbelstjärnor är Algols banplan inriktat mot vår synvinkel, vilket innebär att den svagare svala stjärnan delvis blockerar den ljusare heta stjärnan en gång per varv. Det gör att den totala ljusstyrkan hos de två stjärnorna ser ut att plötsligt sjunka med ungefär 70 procent. Och när den ljusare stjärnan blockerar den svala stjärnan sjunker den totala ljusstyrkan igen, men med en mycket mindre mängd under samma period.

Förrtidens stjärnkikare blev irriterade av Algol, kanske på grund av dess rytmiska förändringar i ljusstyrka. Dess namn kommer från arabiska al Ghul, ”Demonen”, och i de grekiska myterna representerar Algol huvudet på Medusa, den ormhåriga gorgonen, vars huvud Perseus använde för att förvandla sjöodjuret Cetus till sten. De gamla ansåg också att Algol representerade olycka. Den episka poeten Homeros skrev om Algol i Iliaden: ”…Gorgonens huvud, en hemsk syn, deformerad och fruktansvärd, och en syn av olycka”.

Men de gamla gav stjärnan ett dåligt rykte. I och med den moderna vetenskapens gryning gjorde astronomer mer exakta mätningar av Algols variationer i ljusstyrka under 1600- och 1700-talen. Och vissa astronomer spekulerade i att variationen orsakades av en förmörkelse, möjligen orsakad av en stor planet som går runt stjärnan. Slutligen, i och med spektroskopins framväxt i slutet av 1800-talet, kunde astronomerna bekräfta förekomsten av två stjärnor som kretsar runt varandra, varav den ena är svagare än den andra. Med tiden upptäcktes också en mycket svagare tredje stjärna i systemet; denna stjärna kretsar runt de två ljusare stjärnorna vart 1,85:e år.

Från vår synvinkel är alla tre stjärnorna för nära för att kunna upplösas direkt i ett teleskop. Men smarta system för att avbilda stjärnan med hjälp av interferometriska tekniker har löst upp de två huvudstjärnorna och visar deras rotation (se nedan).

Du kan själv se Algol i aktion. Den är lätt synlig i Perseus strax öster om Mirfak, den ljusaste stjärnan i stjärnbilden. När stjärnan inte är i förmörkelse har den en ljusstyrka på magnitud 2,2. Vid maximal förmörkelse, när den svagare komponenten delvis förmörkar den ljusare komponenten, sjunker ljusstyrkan märkbart till magnitud 3,3. Förmörkelsen sker under cirka tio timmar från maximum till minimum till maximum igen, så om tidpunkten är rätt kan du se hur ljusstyrkan sjunker och stiger under en enda natt, och en märkbar förändring i ljusstyrka på bara ett par timmar. För att följa förmörkelsens förlopp kan man jämföra Algols ljusstyrka med närliggande Epsilon (ε) Persei (magnitud 2,9) och Gamma (γ) Andromedae (Almaak), som har magnitud 2,1. Återigen behövs inget teleskop.

Som nämnts kommer Algols förmörkelser var 2,867 dag. För att ta reda på exakt när de inträffar i din tidszon har den här sidan ett användbart prognosverktyg för Algol och flera andra ljusa variabla stjärnor.

Måttet på ljusstyrkan (eller magnituden) hos en variabel stjärna som Algol ger vad som kallas en ljuskurva. En förmörkande variabel ger den utmärkande ljuskurvan som visas nedan. Den djupa nedgången i ljusstyrka är den tid då den svaga stjärnan blockerar den ljusa stjärnan. När den ljusa stjärnan blockerar den svaga stjärnan ser du en grundare dipp i ljusstyrkan.

Eklipsande binära stjärnor som Algol är mer än en förbigående kuriositet. De möjliggör också direkta bestämningar av stjärnors ljusstyrka och massa som hjälper astronomer att förfina teorier och matematiska modeller om hur stjärnor fungerar. Det är ytterligare ett exempel på hur naturen ibland är generös: vi kan mäta den verkliga storleken och ljusstyrkan hos en stjärna på många triljoner mils avstånd helt enkelt genom noggrann observation och slutledning, och utifrån dessa mätningar härleda egenskaperna hos tusentals andra stjärnor. Vetenskapen är en vacker sak.