"Ngôi sao quỷ" Algol là một trong những ngôi sao biến đổi dễ nhất - hoàn hảo cho những người mới bắt đầu chơi bầu trời. Độ sáng bằng mắt thường của nó giảm đáng kể trong khoảng 10 giờ một lần trong hai ngày, 20 giờ và 49 phút, bởi vì một ngôi sao đồng hành lờ mờ quay quanh gần mặt đất trước ngôi sao chính sáng hơn nhiều. Thời gian "cực tiểu của Algol" rất dễ đoán cho bạn biết khi nào bắt đầu xem ngôi sao trở lại độ sáng bình thường.
Mọi người đã thấy những ngôi sao lấp lánh trên bầu trời đêm. Sự nhấp nháy được tạo ra bởi sự nhiễu loạn trong bầu khí quyển của Trái đất, tạm thời làm chệch hướng những chùm ánh sáng hẹp trước khi chúng chiếu vào mắt chúng ta. Nháy mắt xảy ra trên thời gian của các phân số của một giây. Hiện tượng này hoàn toàn là do không khí chúng ta nhìn qua - chúng ta không thấy bất kỳ thay đổi nào trong chính các ngôi sao.
Nhưng một tỷ lệ lớn các ngôi sao trên bầu trời thực sự thay đổi lượng ánh sáng mà chúng phát ra, dẫn đến thay đổi độ sáng thị giác của chúng theo thời gian hàng giờ, ngày hoặc thậm chí nhiều năm. Trong hầu hết các trường hợp, những thay đổi là tinh tế. Trên thực tế, chúng không được phát hiện cho đến khi các nhà thiên văn học bắt đầu thực hiện các phép đo định lượng về độ sáng của các ngôi sao và thấy sự khác biệt giữa đêm này sang đêm khác. Những ngôi sao này được gọi là sao biến.
Sao biến có thể có nhiều nguyên nhân cơ bản. Một số ngôi sao dao động khi chúng phát triển không ổn định ở gần cuối chu kỳ sống của chúng. Một số ngôi sao có bạn đồng hành gần đó, chúng đang ăn cắp hàng loạt và chúng tạm thời bùng phát với sự hợp nhất tăng lên bất cứ khi nào đạt đến điểm bùng phát - như bùng lên trên vỉ nướng. Một lớp sao khác thay đổi về độ sáng rõ ràng vì chúng ta thấy ánh sáng kết hợp của hai hoặc nhiều ngôi sao trên quỹ đạo xung quanh nhau. Theo lịch trình dự đoán, một ngôi sao vượt qua phía sau ngôi sao kia, che khuất phần sản lượng ánh sáng kết hợp mà họ gửi theo cách của chúng tôi. Chúng được gọi là sao nhị phân lu mờ. [Giai điệu sao: Nhà soạn nhạc đặt dữ liệu lấp lánh cho âm nhạc]
Một số ít các ngôi sao rõ ràng đã được biết đến trong nhiều thiên niên kỷ. Trong phiên bản Thiên văn học di động này, chúng ta sẽ xem xét một ngôi sao nhị phân che khuất, thay đổi độ sáng đủ để người xem bầu trời hàng ngày phát hiện ra nó một cách dễ dàng. Đó là Algol, biệt danh là "Ngôi sao quỷ", và nó nằm gần trên đầu đối với những người theo dõi bầu trời vĩ độ mid0nắc trong những buổi tối sớm.
Tìm Algol
Algol, cũng được chỉ định là Beta Persei, là ngôi sao sáng thứ hai trong chòm sao Perseus, người anh hùng. Thời điểm này trong năm, Perseus đã ở gần thiên đỉnh (tức là trực tiếp trên cao) ngay khi bầu trời trở nên tối hoàn toàn vào đầu buổi tối. Nó chiếm bầu trời giữa cụm sao Pleiades nhỏ sáng chói trong con bò tót của Kim Ngưu và chòm sao hình chữ W đặc biệt của Cassiopeia, nữ hoàng. Các ứng dụng biểu đồ bầu trời thiên văn như SkySafari 6 cho iOS và Android sẽ giúp bạn tìm thấy Algol và các ngôi sao khác mà tôi đề cập dưới đây.
Suốt đêm, Perseus bay xuống bầu trời phía tây và bắt đầu vào khoảng 4 giờ sáng giờ địa phương, cho chúng tôi nhiều thời gian để quan sát nó. (Trên thực tế, Perseus là một chòm sao phương bắc và một phần của nó không dành cho những người quan sát bầu trời ở vĩ độ phía bắc. Nhưng vào buổi tối tháng hai, nó được đặt ở vị trí cao trên bầu trời vào thời điểm thuận tiện.)
Ngôi sao sáng nhất của Perseus, Mirfak (còn được gọi là Algenib hoặc Alpha Persei), rất dễ chọn vì nó sáng hơn bất kỳ ngôi sao nào gần đó, ngoại trừ Capella màu vàng, nằm ở khoảng 19 độ (hoặc một khoảng hai cỡ nắm tay) ở trên nó Nếu bạn hình dung một dòng tưởng tượng gia nhập Mirfak và Polaris, phần còn lại của Perseus bao gồm hai chuỗi các ngôi sao mờ bắt đầu tại Mirfak và tách khỏi Polaris. Hướng về phía tây, Algol là ngôi sao sáng màu trung bình, màu xanh trắng, ngồi 9 độ về phía dưới bên trái của Mirfak.
Cái tên Algol xuất phát từ cụm từ tiếng Ả Rập "ra's al-ghul", có nghĩa là "đầu của con quỷ". Và vâng, đó là cùng một Ra Ra al-Ghul được nhân vật trong DC Comics sử dụng! Trong thần thoại Hy Lạp, Perseus xoay Gorgon Medusa, và chòm sao mô tả anh ta mang đầu về nhà bị cắt đứt, với Algol đại diện cho Medusa. Một số ngôi sao mờ gần đó hoàn thành phác thảo của đầu.
Hầu hết thời gian, Algol tỏa sáng với độ sáng ổn định về độ lớn thị giác 2.1, dễ dàng trong tầm nhìn của đôi mắt không bị che khuất. Nhưng cứ sau hai ngày, 20 giờ và 49 phút, Algol giảm độ sáng xuống còn độ lớn thị giác 3,4 (tăng giá trị cường độ là giảm độ sáng), đưa nó đến giới hạn tầm nhìn bằng mắt thường từ bầu trời thành thị. Không có gì ngạc nhiên khi người Hy Lạp cổ đại liên kết Algol với một sinh vật siêu nhiên. Chuyện gì đang xảy ra vậy?
Tại sao Algol khác nhau về độ sáng?
Ngôi sao mà chúng ta thấy là Algol thực sự là một cặp sao nằm cách Trái đất khoảng 93 năm ánh sáng; cả hai quay quanh nhau rất gần nhau đến nỗi chúng xuất hiện như một nguồn ánh sáng sao cho đôi mắt không bị che khuất và kính viễn vọng nhỏ. Ngôi sao chính nóng hơn và sáng hơn nhiều gấp ba đến bốn lần so với ngôi sao thứ cấp lạnh hơn của nó và phát ra ánh sáng gấp khoảng 26 lần. Các nhà thiên văn học ước tính rằng hai ngôi sao này trung bình chỉ cách nhau 0,06 đơn vị thiên văn (AU). (Một AU là giá trị trung bình tách Trái Đất-sun -. Khoảng 93 triệu dặm, hoặc 150 triệu km) Đó là một phần nhỏ của khoảng cách Mercury từ mặt trời!
Quỹ đạo của ngôi sao thứ cấp mờ xung quanh ngôi sao chính sáng được định hướng gần như hướng về Trái đất và một lần trong mỗi quỹ đạo, nó đi qua giữa Trái đất và ngôi sao chính, cắt đứt (hoặc che khuất) một phần ánh sáng của ngôi sao đó. Việc giảm độ sáng kéo dài 10 giờ, bao gồm cả thời gian cần thiết để ngôi sao thứ cấp chuyển sang và tắt ngôi sao chính. Khoảng thời gian mờ nhất kéo dài khoảng 4 giờ. Toàn bộ quá trình lặp lại sau mỗi 2,87 ngày.
Các nhà thiên văn lập bảng "cực tiểu của Algol" và xuất bản chúng trên các tạp chí và cẩm nang thiên văn. Đối với bất kỳ người quan sát nào trên Trái đất, một số cực tiểu xảy ra vào ban ngày, khiến chúng không thể quan sát được. Trang web CalSky hữu ích có thể dự đoán cực tiểu vào ban đêm có thể nhìn thấy từ trang web quan sát của bạn. Điều hướng đến trang Bầu trời sâu / Sao biến / Dự đoán, điều chỉnh cài đặt Bắt đầu tính toán và Thời lượng (Tôi muốn sử dụng một tháng) và nhấp vào Đi. Một danh sách hàng ngày về thời gian cực tiểu (và cực đại) cho các sao biến đổi nổi bật sẽ được tạo.
Thực sự có một ngôi sao thứ ba trong hệ thống Algol, nhưng khoảng cách quỹ đạo của nó là 2,69 AU so với hai ngôi sao kia không đủ gần để cản trở ánh sáng chúng ta nhận được từ chúng. Tiếp theo, chúng tôi sẽ đề cập đến một số mẹo để thấy sự thay đổi của Algol. [Các sự kiện Skywatching hàng đầu để tìm kiếm trong năm 2018]
Xem Ngôi sao quỷ sáng
Hầu hết thời gian, Algol tỏa sáng rực rỡ như ngôi sao Almach 2,1 độ, nằm ở góc dưới bên phải của Algol. Vì Almach không thay đổi độ sáng, nên nó có thể được sử dụng như một bộ so sánh tiêu chuẩn để xác định khi nào Algol mờ đi. Đứng ở vị trí mà cả hai ngôi sao đều nhìn rõ và so sánh độ sáng của chúng. Bạn cũng có thể sử dụng ống nhòm để quét từ ngôi sao này sang ngôi sao khác và so sánh chúng. Algol và các ngôi sao so sánh đủ sáng để ánh trăng không can thiệp vào các quan sát ngôi sao biến đổi của bạn.
Ở mức tối thiểu, Algol có độ sáng tương đương với một ngôi sao khiêm tốn, chỉ rộng hai ngón tay ở phía dưới bên trái, được đặt tên là Gorgonea Tertia, hay "ngôi sao thứ ba của Gorgon". Bằng cách đưa ngôi sao này vào các quan sát của bạn, bạn có thể đánh giá liệu Algol có bị lu mờ hoàn toàn hay không. Gorgonea Tertia cũng có một chút thay đổi, thay đổi 0,7 độ với chu kỳ 50 ngày, nhưng nó sẽ phục vụ mục đích của chúng tôi ở đây.
Nếu bạn có thể, hãy bắt đầu xem Algol một hoặc hai giờ trước mức tối thiểu dự đoán; sau đó kiểm tra lại sau mỗi 30 phút hoặc lâu hơn. Ở mức tối thiểu, bạn sẽ thấy Algol có độ sáng tương đương với Gorgonea Tertia. Trong suốt buổi tối (khoảng 5 giờ), Algol sẽ dần dần sáng lên với cường độ thường xuyên. Dưới đây là một số cơ hội tốt sắp tới để xem Algol sáng cho các nhà quan sát ở Bắc Mỹ:
Thứ Năm, ngày 22 tháng 2 lúc 1:30 sáng EST (lấy lại độ sáng đầy đủ vào khoảng 6:30 sáng)
Thứ Bảy, ngày 24 tháng 2 lúc 10:06 tối EST (lấy lại độ sáng đầy đủ vào khoảng 3:00 sáng)
Thứ ba, 27 tháng 2 lúc 6:54 p.m. EST (lấy lại độ sáng đầy đủ vào khoảng 11:54 tối)
Thứ Bảy, ngày 17 tháng 3 lúc 12:48 sáng EDT (lấy lại độ sáng đầy đủ vào khoảng 5:48 sáng)
Cơ hội ngày 24 tháng 2 và 27 tháng 2 là thuận tiện nhất. Khi mùa xuân và mùa hè đến, những đêm ngắn hơn sẽ không thực sự đủ dài để xem Algol bừng sáng - nhưng mùa thu sẽ mang đến thêm nhiều tháng cơ hội hoàn hảo để thấy Ngôi sao quỷ hoạt động. Algol nên thay đổi độ sáng theo cách này trong hàng triệu năm tới. Vì vậy, bạn có nhiều thời gian để quan sát một trong những hiện tượng thiên văn bất thường này cho chính mình. Chúc may mắn!
Đi xa hơn
Khi bạn đã thành thạo quan sát Algol, bạn có thể thử các sao biến khác, thách thức hơn. Lambda Tauri, một ngôi sao nhị phân che khuất khác, chu kỳ cứ sau 3,95 ngày, giảm độ sáng trong 14 giờ mỗi lần. Quá trình phục hồi 7 giờ có lẽ là quá dài để xem trong một đêm, nhưng một loạt các quan sát sẽ tiết lộ những thay đổi của nó. Một số ngôi sao biến đổi, chẳng hạn như Delta Cephei và Mekbuda (Zeta Geminorum), thay đổi liên tục hơn, trái ngược với việc giảm độ sáng. Sử dụng chức năng tìm kiếm của ứng dụng thiên văn học của bạn để tìm thấy chúng.
Hiệp hội các nhà quan sát sao biến thiên (AAVSO) của Mỹ khuyến khích cả các nhà thiên văn học dày dạn và người mới bắt đầu tìm hiểu về các ngôi sao biến đổi và gửi ước tính độ sáng quan sát được các nhà nghiên cứu sử dụng trong vật lý thiên văn sao. Trang web của AAVSO có đầy đủ các tài nguyên quý giá và nhóm cũng đã sản xuất ứng dụng Ngôi sao biến đổi cho Android bao gồm tên và độ sáng của các ngôi sao biến hiện có thể nhìn thấy. Có danh sách ngắn cho người mới bắt đầu, danh sách đầy đủ cho các chuyên gia và cơ sở dữ liệu có thể tìm kiếm.
Trong các phiên bản sắp tới của Mobile Stargazed, chúng tôi sẽ nêu bật một số mục tiêu hai mắt mùa đông, xem cách các nhà thiên văn đo khoảng cách đến các ngôi sao, cho bạn thấy một số ngôi sao được đề cập trong khoa học viễn tưởng và hơn thế nữa. Trong khi chờ đợi, hãy tiếp tục tìm kiếm!
Ghi chú của biên tập viên: Chris Vaughan là một chuyên gia giáo dục và tiếp cận cộng đồng thiên văn học tại AstroGeo, thành viên của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Canada, và là người vận hành kính viễn vọng David Dunlap 74 inch (1,88 mét) lịch sử. Bạn có thể liên hệ với anh ấy qua email và theo dõi anh ấy trên Twitter @astrogeoguy, cũng như trên Facebook và Tumblr.
Bài viết này được cung cấp bởi Giáo trình mô phỏng, người đi đầu trong các giải pháp chương trình khoa học vũ trụ và các nhà sản xuất ứng dụng SkySafari cho Android và iOS. Theo dõi SkySafari trên Twitter @SkySafariAstro. Theo dõi chúng tôi @Spacesotcom, Facebook và Google+. Bài viết gốc trên Space.com.
