Algol: Un’icona dell’astronomia

Algol, noto anche come Beta Persei, è una stella brillante e multipla situata nella costellazione di Perseo. Si distingue come la seconda stella più luminosa di questa costellazione, subito dopo Mirfak, Alpha Persei. Algol porta diversi nomi, tra cui Gorgona, Gorgonea Prima, Demon Star ed El Ghoul. Questa stella si trova a circa 90 anni luce dalla Terra e ha una magnitudine apparente che varia tra 2.12 e 3.4. Il nome Algol deriva dall’arabo “raʾs al-ghūl,” che significa “testa del ghul” o “testa del demone.” Nella mitologia, Algol rappresenta la testa della Gorgona Medusa, la quale era talmente orripilante che chiunque la guardasse si trasformava in pietra.

Algol è una delle stelle variabili più conosciute nel cielo e un prototipo della classe delle stelle variabili eclissanti, note come variabili di Algol. Questo sistema stellare triplo è composto da Beta Persei Aa1, una stella di sequenza principale di classe B, Beta Persei Aa2, un subgigante arancione, e Beta Persei Ab, una stella di classe A meno luminosa. Beta Persei Aa1 e Aa2 formano una coppia binaria e orbitano rapidamente l’una attorno all’altra, passando l’una davanti all’altra e causando eclissi visibili.

Algol (β Persei) è un sistema di stelle triple (Algol A, B e C) nella costellazione di Perseo, in cui la brillante Algol A viene regolarmente eclissata dalla meno luminosa Algol B ogni 2.87 giorni. Queste stelle binarie sono distanti solo 0.062 unità astronomiche l’una dall’altra, tanto che Algol A consuma lentamente Algol B, strappando le sue superfici esterne. Questa animazione è stata assemblata da 55 immagini del interferometro CHARA nella banda H vicino all’infrarosso, ordinate secondo la fase orbitale. A causa di alcune fasi poco coperte, Algol B salta in determinati punti lungo il suo percorso, mentre la fase di ciascuna immagine è indicata nell’angolo in basso a sinistra. La qualità delle immagini varia, ma le migliori hanno una risoluzione di 0.5 milliarcsecondi, circa 200 volte migliore di quella del Telescopio Spaziale Hubble. Le distorsioni mareali di Algol B, che conferiscono un aspetto allungato, sono facilmente visibili. Inoltre, tali distorsioni producono effetti di “oscuramento gravitazionale,” rendendo il bordo o “limb” dell’immagine in molte immagini di Algol B, effettivamente più luminoso del centro.

La luminosità di Algol è tipicamente di magnitudine 2.1, con eclissi che durano 10 ore che si verificano ogni 2.867328 giorni, quando Beta Persei Aa2 si trova davanti a Beta Persei Aa1 e la magnitudine del sistema scende a 3.4. Quando la componente più luminosa passa davanti a quella più debole, si verifica un’eclissi secondaria, che non può essere rilevata visivamente, ma solo fotoelettricamente. È stata anche detectata una terza componente, molto più debole delle altre due stelle, che orbita attorno alla coppia binaria principale ogni 1.85 anni.

La simulazione dell’orbita di Aa2 attorno ad Aa1 è stata effettuata con dati del interferometro CHARA nella banda H vicino all’infrarosso. Questa animazione è stata realizzata utilizzando Mathematica. Un meccanismo simile si verifica in altri tipi di stelle binarie eclissanti. Ciò che distingue le stelle variabili di Algol da altre come le variabili di Beta Lyrae e W Ursae Majoris è che le stelle di tipo Algol hanno una forma sferica o leggermente ellissoidale. Le loro componenti non sono così vicine da causare deformazioni nella forma, come avviene con gli altri due tipi. Le eclissi di Algol possono essere osservate senza telescopio, e la luminosità della stella può essere talvolta vista scendere e salire nella stessa notte. Due stelle vicine, Epsilon Persei (mag. 2.88) e Almach (mag 2.1), possono essere utilizzate per riferimento durante l’osservazione delle eclissi.

Le osservazioni di Algol hanno portato al paradosso di Algol, che si basa sulla disparità tra la massa e lo stato evolutivo delle due componenti del sistema binario eclissato. Inizialmente, il sistema stellare sembrava evolvere in un modo che contraddiceva le credenze consolidate sull’evoluzione stellare. Gli studi su Algol hanno messo in discussione la teoria secondo cui il tasso di evoluzione delle stelle dipende dalla loro massa, significando che maggiore è la massa, prima la stella evolverà fuori dalla sequenza principale. Questo non sembra accadere con Algol. Anche se entrambe le componenti del sistema binario si sono formate più o meno contemporaneamente, la stella primaria, più massiva, è ancora nella sequenza principale, mentre la componente secondaria, meno massiva, è evoluta in un subgigante.

L’aspetto del sistema Algol, come appariva il 12 agosto 2009, non è un’interpretazione artistica, ma una vera immagine bidimensionale con risoluzione di 1/2 milliarcsecondo nella banda H vicino all’infrarosso, ricostruita dai dati dell’interferometro CHARA. L’aspetto allungato di Algol B e la forma rotonda di Algol A sono reali. Tuttavia, la forma di Algol C è un artefatto. Questo paradosso si spiega attraverso il trasferimento di massa, un fenomeno non raro nelle stelle binarie vicine. La componente secondaria più evoluta non è sempre stata la meno massiva, ma il flusso di materiale tra le stelle ha disturbato il normale processo evolutivo e la stella originariamente più massiccia (in questo caso il subgigante) ha perso gran parte della sua massa a favore della compagna (la stella di sequenza principale).

Fatti

Algol è stata una delle prime stelle variabili non-nova mai scoperte. È conosciuta fin dai tempi antichi, con la registrazione scritta più antica della sua scoperta – un antico calendario egiziano dei giorni fortunati e sfortunati – che risale a circa 3.200 anni fa. La stella è stata associata a demoni, brutalità e sfortuna in diverse culture: ghouls nel mondo arabo, la Gorgona nella mitologia greca, e Rōsh ha Sāṭān (Testa di Satana) nel folklore ebraico. Il suo nome latino nel XVI secolo era Caput Larvae, cioè “la Testa dello Spettro.” Gli astrologi medievali consideravano Algol una delle stelle più sfortunate, essendo una delle 15 stelle Beheniane, ritenute una fonte di potere astrologico e utilizzate in vari rituali.

La costellazione di Perseo viene raffigurata con la spada e la testa mozzata di Medusa. Algol è talvolta chiamata Gorgonea Prima, in riferimento alla Gorgona Medusa ed è la più luminosa di un quartetto di stelle chiamato Gorgonea. Le altre tre stelle, situate nei dintorni di Algol, sono Pi Persei (π Persei, Gorgonea Secunda), una stella bianca di sequenza principale con una magnitudine apparente di 4.7, Rho Persei (ρ Persei, Gorgonea Tertia), un gigante rosso (classe M) con una magnitudine visiva di 3.39, e Omega Persei (ω Persei, Gorgonea Quarta), un gigante arancione con una magnitudine di 4.6.

Attualmente, Algol si trova a circa 90 anni luce dalla Terra, ma in passato era molto più vicina al sistema solare. Circa 7.3 milioni di anni fa, si trovava a 9.8 anni luce dal Sole, brillando con una magnitudine di circa -2.5, molto più luminosa di Sirius attualmente (Sirius ha una magnitudine apparente di -1.46). La vicinanza e la massa di Algol potrebbero aver causato un aumento, sebbene modesto, nel numero di comete in arrivo nelle regioni interne del sistema solare. Oggi, Algol è la 61ª stella più luminosa del cielo (mag. 2.12). È leggermente meno luminosa di Denebola (Beta Leonis, mag. 2.11) in Leone, Saiph (Kappa Orionis, mag. 2.09) in Orione e Kochab (Beta Ursae Minoris, mag. 2.08) in Ursa Minor, mentre supera di poco Muhlifain (Gamma Centauri, mag. 2.17) in Centaurus, Aspidiske (Iota Carinae, mag. 2.21) in Carina, e Suhail (Lambda Velorum, mag. 2.21) in Vela.

Posizione

Algol è relativamente facile da trovare poiché si trova nella stessa area del cielo di Cassiopeia e del Grande Quadrato di Pegaso, tra la W di Cassiopeia e le Pleiadi. Le stelle brillanti di Cassiopeia possono essere utilizzate come guida per arrivare a Mirfak, la stella più luminosa di Perseo e la stella centrale del Gruppo di Alpha Persei, e poi proseguire verso Algol. Mirfak si trova lungo la linea immaginaria estesa da Gamma a Delta Cassiopeiae, e forma un triangolo con Algol e la brillante Almach, Gamma Andromedae. Almach è la terza stella nella catena che conduce da Alpheratz e dal Grande Quadrato di Pegaso a Perseo. Mirach, la stella centrale della catena, viene utilizzata per trovare la Galassia di Andromeda (M31) e la Galassia del Triangolo (M33). Altri celebri oggetti del cielo profondo in questa regione includono la Nebulosa California (NGC 1499) e le nebulose Heart e Soul (IC 1805 e IC 1848).

Stelle variabili di Algol

Algol è la stella variabile più nota del suo tipo, ma esistono innumerevoli altre stelle variabili di Algol conosciute. Nel 2003, il Catalogo Generale delle Stelle Variabili contava oltre 3.500 stelle, pari al 9% di tutte le stelle variabili conosciute. La variabilità di Algol è stata spiegata per la prima volta dal giovane astronomo dilettante inglese John Goodricke nel 1782, all’età di soli 18 anni. Dopo aver osservato la stella per determinare il periodo delle sue variazioni luminose, suggerì che Algol fosse ciò che oggi conosciamo come una binaria eclissante, cioè eclissata periodicamente da una compagna meno luminosa di dimensioni simili. Goodricke scoprì anche la variazione periodica di Delta Cephei, un prototipo per le stelle variabili Cefeidi.

Alcune stelle variabili di tipo Algol visibili includono Mintaka (Delta Orionis, mag. 2.23), la stella più occidentale della cintura di Orione, Alphecca (Alpha Coronae Borealis, mag. 2.23), la stella più brillante nella Corona Boreale, Alsephina (Delta Velorum, mag. 2.00), la seconda stella più luminosa in Vela e una delle stelle della Croce Falsa, e Almaaz (Epsilon Aurigae, mag. 2.98), una delle stelle più luminose nella costellazione settentrionale di Auriga.

Algol – Beta Persei

• Costellazione: Perseo
• Ascensione retta: 03h 08m 10.13245s
• Declinazione: +40°57’20.3280’’
• Magnitudine apparente: 2.12 – 3.39
• Distanza: 90 anni luce (28 parsecs)
• Nomi e designazioni: Algol, Demon Star, Gorgona, Gorgonea Prima, El Ghoul, Beta Persei (β Persei, β Per), 26 Persei, HD 19356, HR 936, BD+40°673, SAO 38592, FK5 111, PPM 46127, GC 3733, HIP 14576

Beta Persei Aa1

• Classe spettrale: B8V
• Magnitudine assoluta: – 0.07
• Massa: 3.17 masse solari
• Raggio: 2.73 raggi solari
• Luminosità: 182 luminosità solari
• Temperatura: 13,000 K
• Velocità di rotazione: 49 km/s
• Età: 570 milioni di anni

Beta Persei Aa2

• Classe spettrale: K0IV
• Magnitudine assoluta: 2.9
• Massa: 0.70 masse solari
• Raggio: 3.48 raggi solari
• Luminosità: 6.92 luminosità solari
• Temperatura: 4,500 K

Beta Persei Ab

• Classe spettrale: A7m
• Magnitudine assoluta: 2.3
• Massa: 1.76 masse solari
• Raggio: 1.73 raggi solari
• Luminosità: 10 luminosità solari
• Temperatura: 7,500 K