אלגול

מתוך אסטרופדיה
גרסה מ־10:39, 17 בפברואר 2010 מאת Eran (שיחה | תרומות) (קיפול עקומת האור)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

אלגול (באנגלית: Algol) הינו כוכב כפול לוקה מפורסם שניתן לראותו בעין בלתי מצוידת. אלגול מצוי בתחומי קבוצת הכוכבים פרסאוס ויש לו שמות רבים נוספים, בינהם: בטא בקבוצת פרסאוס (באנגית: β Perseus) וכוכב השד (באנגלית: Demon Star).

אלגול מצוי במרחק של כ 92 שנות אור (28 פרסק) מהשמש ובהירותו בפילטר V הינה 2.12 דרגות בהירות (מגניטוד).

הקורדינאטות השמימיות במערכת ICRS ובתקופת יחוס J2000 של אלגול הם: עליה ישרה: 03:08:10.1315 ונטייה: +40:57:20.332 וניתן לראותו בשעות הערב המוקדמות בחודשי הסתיו והחורף.

המערכת מורכת משלושה כוכבים. הכוכבים בצמד הקרוב המקיפים זה את זה במחזור של 2.867 יום. הכוכב הראשי במערכת, הקרוי אלגול A, מסתו כ 3.6 מסות שמש ובן זוגו, אלגול B, מסתו כ 0.8 מסות שמש. הכוכב השלישי במערכת, אלגול C, מצוי במרחק גדול מבני הזוג הקרובים והוא מסתובב סביב מרכז הכובד של המערכת אחת ל 680 יום. המרחק הזוויתי בין אלגול A לאלגול C משתנה בין 0.01 שניות קשת ל 0.13 שניות קשת.

כאמור כדור הארץ נמצא בסמיכות רבה למישור הסיבוב של שני בני הזוג הסמוכים, אלגול A ו B. על כן צופה מכדור הארץ מבחין בליקויים של בני הזוג המתרחשים במחזור של 2.867 יום. בכל מחזור מתרחשים שני ליקויים, הראשון כאשר אלגול A מסתיר את אלגול B והשני כאשר מתרחשת ההסתרה ההפוכה. זווית נטית המסלול של אלגול B ביחס לאלגול A הינה 97.7 מעלות.


בהמשך המאמר תוכלו למצוא גם הנחיות לתצפית באלגול שעשויה להיות הפעלה מהנה לילדים ומבוגרים.

מיתולוגיה

מפת כוכבים של קבוצת הכוכבים פרסאוס מתוך אטלס הכוכבים של יוהנה הוויליוס פורסם בשנת 1690. ניתן לראות כי פרסאוס מחזיק את ראש המדוזה שכאמור מצוינת ע"י הכוכב אלגול.

אלגול מצוי בקבוצת הכוכבים פרסאוס כראשה של המדוזה המוחזק ע"י הגיבור המיתולוגי פרסאוס (שהרג את המדוזה על מנת להציל את אנדרומדה). המדוזה במיתולוגיה היוונית הינה יצור מפלצתי ששערותיו נחשים ומבט בו הופך לאבן את כל המתבונן בהם. פרסאוס כרת את ראשה של המדוזה תוך כדי שהוא מתבונן בהשתקפותה במגן שלו וכך נמנע מלהתבונן בה ישירות. בראש הכרות השתמש פרסאוס בכדי לאבן את מפלצת הים ציטיס (לוויתן) בטרם זו הרגה את אנדרומדה. כל גיבורי הסיפור מופיעים כקבוצות כוכבים בשמים.

במיתולוגיה היוונית המדוזה הינה אחת משלוש גורגונות (Gorgons) - מפלצות אחיות מסוכנות ומפחידות. ע"פ המיתולוגיה מדוזה לא היתה בת אל-מוות ועל כן פרסאוס יכל להרגה, בעוד שתי אחיותיה סטנו (Stheno) וארייל (Euryale) היו בנות אל-מוות.

ראש המדוזה מופיע על חפצי אומנות רבים, רומים ויוונים עתיקים.

היסטוריה

השם הערבי של אלגול ראס אל-גול (ראש השד) מציע כי הערבים בימי הביינים היו מודעים לשינויים בבהירות שלו ועל כן כינו אותו בתור השד, אך התיעוד הכתוב הראשון לשינויים בעוצמת אורו של אלגול הידוע לנו הינו משנת 1667 ע"י האסטרונום האיטלקי ג'אמיניאנו מוטאנארי (Geminiano Montanari) מבולוניה. הראשון שזיהה שאלגול משתנה במחזוריות קבועה היה חובב האסטרונומיה החרש ג'ון גודריק (John Goodricke) שבשנת 1782 בעת שהיה בן 18 כתב מכתב לחברה המלכותית הבריטית שבו הציע כי השינויים בעוצמת אורו של אלגול נגרמים ע" ליקויים ע"י בן זוג של הכוכב הבהיר.

אלגול ככוכב כפול לוקה

כאמור אלגול A ואלגול B מסתירים זה את זה במחזוריות ומהווים מערכת של כוכב כפול לוקה הכוכב הראשי במערכת, הקרוי אלגול A, מסתו כ 3.6 מסות שמש ובן זוגו, אלגול B, מסתו כ 0.8 מסות שמש. כאמור כדור הארץ נמצא בסמיכות רבה למישור הסיבוב של שני בני הזוג הסמוכים, אלגול A ו B. על כן צופה מכדור הארץ מבחין בליקויים של בני הזוג המתרחשים במחזור של 2.867 יום. בכל מחזור מתרחשים שני ליקויים, הראשון כאשר אלגול A מסתיר את אלגול B והשני כאשר מתרחשת ההסתרה ההפוכה.

מאחר ובני הזוג אלגול A ו B אינם כוכבים זהים אזי הליקויים אינם זהים. בפועל אלגול A בהיר פי כ 30 מאלגול B אבל קוטרו של אלגול B גדול ב 30% מזה של אלגול A. התוצאה הסופית היא כי בכל מחזור הקפה מתרחש ליקוי ראשי שבו עוצמת האור הכללית של המערכת יורדת פי 3.2 (1.3 מגניטוד) וליקוי משני חלש יותר שבו עוצמת האור הכללית של המערכת דועכת בכ 20% בלבד. בהירותה של המערכת מחוץ לליקוי הוא 2.1 מגניטוד ובשעת שיא הליקוי הראשי 3.4 מגניטוד (בפילטר V).

המערכת של אלגול והפרדוקס של אלגול

אלגול A, מסתו כ 3.6 מסות שמש ובן זוגו, אלגול B, מסתו כ 0.8 מסות שמש. הסוג הספקטרלי של אלגול A הינו B8V ואילו זה של אלגול B הינו K0IV. מאחר וניתן להניח כי שני בני הזוג נולדו יחדיו, העובדה כי הכוכב המסיבי יותר הינו כוכב סדרה ראשית חם ואילו הכוכב הקל הינו תת-ענק צהוב, הינה מוזרה. בעיקרון היינו מצפים כי הכוכב המסיבי יותר יהיה מפותח יותר וזה ההפך ממה שנראה במערכת של אלגול.

התופעה הנ"ל, שבה בני זוג של כוכב כפול הינם בעלי סוגים ספקטרלים שהינם עומדים בקנה אחד עם המסה של הכוכבים ועם העובדה כי עם בני אותו גיל קרויה: הפרדוקס של אלגול (באנגלית: Algol Paradox).

הפיתרון לפרדוקס הנ"ל ופרדוקסים דומים הוא בד"כ פשוט ונובע מכך שאחד מבני הזוג של המערכת ספח מסה מהכוכב השני וכך הגדיל את מסתו. בעיקרון ספיחת המסה עשויה להתרחש למשל בבני זוג שאחד מהם ממלא את אונת רוש. אכן, המערכת של אלגול הינה כוכב כפול מופרד למחצה.

תצפית באלגול

אלגול ניתן לצפייה בעין בלתי מצוידת גם מאזורים מוארים יחסית כגון פרברי ערים גדולות. על מנת למצוא אותו יש להכיר את השמיים או/ו לעשות שימוש במפות הכוכבים המופיעות במאמרים על: מפת כוכבים או מפת שמיים חודשית. באם אינכם מכירים את השמיים מומלץ להוריד ולהרכיב את מפת השמיים המסתובבת ולעשות בה שימוש על מנת להתוודע אל קבוצות הכוכבים. לאחר שמצאתם את אלגול ואת הכוכבים בסביבתו ואיתרתם אותם במפת הכוכבים ניתן להתחיל בניסוי: מדידת עוצמת אורו של הכפול הלוקה אלגול כתלות בזמן.

בפרק הבא תוכלו למצוא מפת כוכבים המראה את סביבתו הקרובה של הכפול הלוקה אלגול. על גבי המפה מופיעים מספרים המציינים את הבהירות של כוכבים הסמוכים על פני כיפת השמיים לאלגול ובהירותם איננה משתנה. המטרה היא להשוות את עוצמת אורו של אלגול לעוצמת האור של הכוכבים הנ"ל וכך להעריך את בהירותו של אלגול בזמנים שונים. למשל במידה ואלגול בהיר יותר מהכוכב במפה שבהירותו 2.3 אך חיוור יותר מהכוכב במפה שבהירותו 1.8, ניתן לאמר שבהירותו היא בין 1.8 ל 2.3. עתה, נסו להעריך האם אלגול קרוב יותר בבהירותו לכוכב שבהירותו 2.3 או לבהירות הכוכב השני. באופן כזה ניתן להעריך, בדיוק של כעשירית דרגת בהירות את בהירותו של אלגול.

בכל לילה בהיר שבו ניתן לראות את אלגול, בצעו מדידה של בהירותו. עבור כל מדידה רשמו את התאריך והשעה בהם התבצעה המדידה וכן את בהירותו של אלגול כפי שהערכתם אותה. מאחר ועוצמת אורו של אלגול עשויה להשתנות משמעותית במהלך מספר שעות, ניתן לחזור על המדידה מספר פעמיים כל לילה. חזרו על המדידות מספר פעמים רב.

מפת כוכבים של אזור פרסאוס

מפת השוואה עבור אלגול. המספרים ליד חלק מהכוכבים מציינים את בהירותם. ראו הסברים בגוף המאמר.

משמאל מופיעה מפת השוואה עבור אלגול המראה את האזור של קבוצת הכוכבים פרסאוס.

הסברים למפת הכוכבים: העיגולים במפה מציינים את מיקומם של הכוכבים, כאשר גודל העיגול מתכונתי לבהירות הכוכב. ככל שהעיגול גדול יותר הכוכב בהיר יותר. שמות קבוצות הכוכבים מופיעים בשחור. האזור האפור מציין את שביל החלב. בסמוך לחלק מהכוכבים מופיע מספר. מספר זה מציין את בהירותו של הכוכב בסקלת הבהירות האסטרונומית בתחום האור הנראה.ניתן לעשות שימוש בכוכבים אלו על מנת לאמוד את בהירותו של אלגול כפי שהוסבר בפרק הקודם.

קיפול עקומת האור

עקומת האור המקופלת של אלגול מתצפיות בעין לא מצוידת. התצפיות נלקחו ממסד הנתונים של תצפיות בכוכבים משתנים של האיגוד של הצופים בכוכבים משתנים.

לאחר שאספתם מדידות רבות של עוצמת אורו של אלגול ניתן לגשת למלאכת ציור עקומת האור שלו. בעיה מרכזית היא שהתצפיות שלכם נעשו על פני פרק זמן שהוא ארוך לעיתים בהרבה מזמן המחזור של אלגול ועל מנת לצייר את עקומת אורו במשך מחזור בודד יש לעשות שימוש בעובדה כי זמן מחזורו קבוע ולבצע "קיפול" של המדידות שביצעתם למחזור אחד.

על מנת לקפל את עקומת האור עיקבו אחר השלבים הבאים:

1. המירו את זמן התצפית לספירה עשרונית רציפה של ימים וזמן. בספירה כזו השעה מופיעה כשבר עשרוני של היום, ואילו התאריך מיוצג על ידי מספר הימים שחלפו מתאריך מסוים. באסטרונומיה נהוג לעשות שימוש ביום יוליאני, השווה למספר הימים שחלפו מאז ה 1 בינואר של שנת 4713 לפני הספירה בשעה 12 בצהריים. על מנת להמיר תאריך ושעה ליום יוליאני ניתן לעשות שימוש בכלי לחישוב יום יוליאני או שעון הכולל יום יוליאני באתר המועדון האסטרונומי של אוניברסיטת ת"א.

2. חלקו את זמני התצפית שקיבלתם בשלב הקודם במחזור הידוע של אלגול: 2.8673043 יום וקחו את השארית מהחלוקה. לשארית הנ"ל אנו קוראים המופע או הפאזה (באנגלית: Phase) של המחזור. לדוגמא, במידה וערכתם תצפית ב 1 באוקטובר 2008 בשעה 20:43. היום היוליאני המתאים הוא 2454741.3632. אם נחלק זמן זה בזמן המחזור השארית שתתקבל היא: 0.081 וזהו גם המופע המבוקש. שימו לב ששלב זה מזניח את הזמן הנוסף שלוקח לאור לנוע כתוצאה ממהירותו הסופית ותנועת כדור הארץ סביב השמש - לתיקון התופעה ראו מאמר בנושא: יום יוליאני הליוצנטרי.

3. ציירו את בהירות של אלגול כתלות במופע של המחזור ותקבלו את עקומת האור המקופלת (Floded Light Curve) של אלגול.

משמאל מופיעה דוגמא לעקומת האור המקופלת של אלגול כפי שהוכנה מתצפיות שנעשו בעין בלתי מצוידת. בעקומת האור ניתן להבחין בקלות במינימום הראשי.

ראו גם

הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית


מחברים


ערן אופק