モバイル天文学:「デーモンスター」の明るさの変化を1夜で見る

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"Demon Star" Algolは、最も簡単な変光星の1つです。初心者のスカイウォッチャーが始めるのに最適です。地球のほぼ真上を周回する薄暗いコンパニオンスターが、はるかに明るいメインスターの前を横切るため、その裸眼の明るさは、2日に1回、約10時間、20時間49分、著しく暗くなります。非常に予測可能な「アルゴールのミニマ」の時間は、星が通常の明るさに戻るのを見始める時期を示しています。

夜空に星がきらきら輝いているのを見たことがあります。ちらつきは、地球の大気の乱気流によって生成されます。この乱気流は、星の細いビームが私たちの目に到達する前に一時的にそらします。きらめきは、1秒未満の時間スケールで発生します。この現象は厳密には、私たちが見ている空気によるものです。星自体に変化は見られません。

しかし、空の星の大部分は実際にそれらが放出する光の量を変化させ、その結果、時間、日、または年のタイムスケールでそれらの視覚的な明るさが変化します。ほとんどの場合、変更はわずかです。実際、天文学者が星の明るさを定量的に測定し始め、夜ごとに違いが見られるまで、それらは検出されませんでした。これらの星は変光星として知られるようになりました。

変光星には多くの根本的な原因があります。一部の星は、ライフサイクルの終わり近くに不安定になると脈動します。一部の星は、マスを盗んでいる近くに仲間がいて、グリルのフレアアップのように、転換点に到達するたびに一時的にフレアが増加します。別のクラスの星では、2つ以上の星を組み合わせた光が互いの周りを周回しているため、見かけの明るさが異なります。予測可能なスケジュールで、1つの星が他の星の後ろを通過し、それらが私たちの道を送る結合された光出力の一部を覆い隠します。これらは日食星と呼ばれます。 [Star Tunes:Composerがきらめくデータを音楽に設定]

一握りの明らかに変光星は数千年の間知られています。今回のモバイル天文学では、日常のスカイウォッチャーが簡単にそれを検出できるように、明るさが変化するバイナリー星の見え方を見ていきます。 「デーモンスター」の愛称で呼ばれるアルゴールで、夕方の北半球北部のスカイウォッチャーの頭上にあります。

アルゴールを見つける

ベータペルセイとも呼ばれるアルゴールは、英雄であるペルセウス座で2番目に明るい星です。この時期、ペルセウスは夕方に空が完全に暗くなるとすぐにすでに天頂近くにいます(つまり、真上にあります)。牡牛の牡牛座の明るく小さなプレアデス星団と女王のカシオペア座の特徴的なW型星座の間の空を占めています。 SkySafari 6 for iOSやAndroidのような天文学用のスカイチャーティングアプリは、アルゴールや、以下で言及する他の星を見つけるのに役立ちます。

ペルセウス座は夜中、西の空に降り、現地時間の午前4時頃に設定されるので、それを観察する十分な時間が与えられます。 (実際には、ペルセウスは北の星座であり、その一部は北緯でスカイウォッチャー用に設定されていません。しかし、2月の夜には、都合の良いときに上空にうまく配置されます。)

ペルセウスの最も明るい星であるミルファク(別名アルジェニブまたはアルファペルセイ)は、上に約19度(または2つの拳のサイズ)の黄色いカペラを除いて、近くの他のどの星よりも明るいため、簡単に見つけることができます。それ。ミルファクとポラリスを結ぶ想像上の線を想像すると、ペルセウスの残りの部分は、ミルファクから始まりポラリスから離れる2つの一連の調光星で構成されます。西向きのアルゴルは、中程度の明るさの青白色の星で、ミルファクの左下から9度のところにあります。

アルゴールの名前はアラビア語で「悪魔の頭」を意味する「ra's al-ghul」に由来しています。ええ、それはDCコミックのキャラクターが使用しているRa's al-Ghulと同じです!ギリシャ神話では、ペルセウスはゴルゴンメデューサを倒し、星座は彼が彼女の切断された頭を家に運んでいる様子を描いており、アルゴルはメデューサを表しています。近くのいくつかの暗い星が頭の輪郭を完成させます。

ほとんどの場合、アルゴールは肉眼で見るとほぼ2.1の安定した明るさで輝きます。これは肉眼で容易に見える範囲です。しかし、2日、20時間49分ごとに、アルゴールは明るさを視覚的な等級3.4まで低下させ(等級値の増加は明るさの減少です)、都市の空からの肉眼での可視性の限界にそれをもたらします。古代ギリシャ人がアルゴルを超自然的な存在と関連付けたのも不思議ではありません。どうしたの?

Algolの明るさが異なるのはなぜですか?

アルゴールとして私たちが見る星は、実際には地球から約93光年のところにある2つの星です。 2つは非常に接近して周回しているため、肉眼や小さな望遠鏡では、これらは星光の1つの光源として表示されます。はるかに高温で明るい主星は、その涼しい副伴星の3〜4倍の質量があり、約26倍の光を放出します。天文学者は、2つの星が平均でわずか0.06天文単位(AU)離れていると推定しています。 (1 AUは平均の地球と太陽の距離です。およそ9300万マイル(1億5000万キロメートル)です。)これは水星と太陽の距離のほんの一部です。

明るい主星の周りの薄暗い二次星の軌道は、地球に向かってほぼ真っ直ぐな方向を向いており、すべての軌道の間に一度地球と主星の間を横切り、その星の光の一部を遮断(または食)します。明るさの低下は10時間続きます。これには、第2の星が第1の星に遷移するのに必要な時間も含まれます。最も暗い間隔は約4時間続きます。プロセス全体が2.87日ごとに繰り返されます。

天文学者はこれらの「アルゴールのミニマ」を表にして、それらを天文学の雑誌やハンドブックに掲載しています。地球上の任意の観測者にとって、いくつかの最小値は日中の時間に発生し、観測できなくなります。便利なCalSky Webサイトは、観測サイトから見える夜間の最小値を予測できます。 [Deep Sky / Variable Stars / Predictions]ページに移動し、計算の開始と期間の設定(1か月を使用したい)を調整して、[Go]をクリックします。有名な変光星の最小(および最大)時間の毎日のリストが生成されます。

アルゴル星系には実際には3番目の星がありますが、他の2つの星からの軌道距離2.69 AUは、星から受ける光を妨げるほど接近していません。次に、アルゴールの変化を見るためのいくつかのヒントをカバーします。 [2018年に注目すべきスカイウォッチングイベント]

デーモンスターが明るくなるのを見てください

ほとんどの場合、Algolは、Algolの右下から12度に位置するマグニチュード2.1の星Almachと同じくらい明るく輝いています。 Almachは明るさが変化しないため、Algolが暗くなったときを判断するための標準コンパレータとして使用できます。両方の星がはっきり見える場所に立って、それらの明るさを比較します。双眼鏡を使用して、1つの星から別の星にスイープして比較することもできます。アルゴールと比較星は、月明かりが変光星の観測を妨げないように十分明るいです。

最小でも、アルゴルは明るさの点で左下に指2本幅のわずかな星、ゴルゴニアテルティア、または「ゴルゴンの3番目の星」とほぼ同じです。この星を観測に含めることにより、アルゴールが完全に日食になったかどうかを判断できます。 Gorgonea Tertiaもわずかに変動し、50日の周期で0.7等級変化しますが、ここでは目的を果たします。

可能であれば、予測された最小値の1〜2時間前にAlgolの監視を開始してください。その後、30分ごとに確認してください。少なくとも、アルゴルはゴルゴニアテルティアと明るさが等しいことがわかります。夕方(約5時間)の間、アルゴールはゆっくりと通常の明るさまで明るくなります。北米のオブザーバーのためにアルゴールが明るくなるのを見る今後の良い機会をいくつか紹介します。

2月22日木曜日午前1:30 EST(午前6:30頃に完全な明るさを取り戻します)

2月24日土曜日午後10時6分EST(午前3時頃に完全な明るさを取り戻します)

2月27日火曜日午後6時54分EST(午後11時54分頃に完全な明るさを取り戻します)

3月17日土曜日午前12時48分EDT(午前5時48分頃に完全な明るさを取り戻します)

2月24日と2月27日の機会が最も便利です。春と夏が到来すると、短い夜はアルゴールが明るくなるのを見るのに十分なほど長くはありません。 Algolは、これから数百万年の間、このように明るさが変化するはずです。したがって、これらの異常な天文現象の1つを自分で観察する時間は十分にあります。幸運を!

超えて

アルゴールの観察をマスターしたら、他のより挑戦的な変光星を試すことができます。 Lambda Tauriは、もう1つの日食星であり、3.95日ごとに周期的に変化し、毎回14時間明るさを落とします。 7時間の回復はおそらく1夜で見るには長すぎますが、一連の観察によりその変化が明らかになります。 Delta CepheiやMekbuda(Zeta Geminorum)などのいくつかの変光星は、明るさの低下とは対照的に、より連続的に変化します。それらを見つけるためにあなたの天文学アプリの検索機能を使用してください。

アメリカ変光星観測協会(AAVSO)は、ベテランの天文学者と初心者の両方が変光星について学び、恒星天体物理学の研究者が使用する観測輝度推定値を提出することを奨励しています。 AAVSOのWebサイトには貴重なリソースが満載で、現在目に見える変光星の名前と明るさを含むAndroid向けの変光星アプリも作成しています。初心者向けの短いリスト、専門家向けの完全なリスト、検索可能なデータベースがあります。

Mobile Stargazingの次のエディションでは、冬の双眼鏡のターゲットをいくつか取り上げ、天文学者が星までの距離を測定する方法を見て、SFで言及されているいくつかの星を紹介します。それまでの間、調べ続けてください!

編集者のメモ: クリスヴォーン氏は、カナダ王立天文学会の会員であり、歴史的な74インチ(1.88メートル)のデビッドダンラップ天文台望遠鏡の運営者であるAstroGeoの天文学のパブリックアウトリーチおよび教育スペシャリストです。彼にメールで連絡し、Twitter @astrogeoguyやFacebookやTumblrでフォローすることができます。

この記事は、宇宙科学のカリキュラムソリューションのリーダーであり、AndroidおよびiOS向けのSkySafariアプリのメーカーであるシミュレーションカリキュラムによって提供されました。 Twitter @SkySafariAstroでSkySafariをフォローしてください。 @ Spacedotcom、Facebook、Google +をフォローしてください。 Space.comの元の記事。

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