Algol on pimentyvä kaksoistähti, jossa kaksi tähteä Algol A ja Algol B kiertävät yhteistä massakeskipistettä. Niiden kiertoaika on 2.867 päivää. Kaksoistähti Algolin lyhenne on Algol AB.
Algolin pimennykset voidaan havaita paljain silmin, kun himmeämpi Algol B peittää osittain kirkkaamman Algol A:n. Nämä pimennykset kestävät kymmenen tuntia. Goodricke (1783) määritti Algolin periodin havaitsemalla paljain silmin näitä tapahtumia. Kaikki pimennykset toistuisivat tasan 2.867 päivän välein, jos mikään ei häiritsisi Algol AB tähtien kiertoliikettä. Siinä tapauksessa kaikki tulevat pimennykset voitaisiin laskea 2.687 päivän vakio periodin monikerroista.
Tämän tähtijärjestelmän kolmas jäsen Algol C varmistui vasta 1950-luvun lopussa. Algol C ja Algol AB kiertävät yhteistä massakeskipistettään. Yksi kierros vie 1.86 vuotta. Algol C:n ja Algol AB:n rataliike aiheuttaa valon matkustusaika-efektin. Havaitsemme pimennykset aiemmin kun Algol AB on lähempänä meitä, ja myöhemmin kun Algol AB on kauempana meistä. Jokaisella 1.86 vuoden kierroksella Algol C aiheuttaa samat säännölliset positiiviset ja negatiiviset aikasiirtymät havaittuihin Algol AB:n pimennyksiin. Nämä aikasiirtymät ovat suurimmillaankin vain yhdeksän minuuttia.
Aikasiirtymien vuoksi havaitut pimennysajat (O = Observed) poikkeavat vakio periodilla lasketuista pimennysajoista (C = Computed). Näitä poikkeamia kutsutaan O-C havainnoiksi.
Uusia kumppaneita voi olla jopa neljä tai viisi
Jetsu analysoi Algolin O-C havaintoja marraskuusta 1782 lokakuuhun 2018. Hän soveltaa näihin havaintoihin uutta omaa periodianalyysimenetelmäänsä (Discrete Chi-square Method). Menetelmä on kehitetty löytämään säännöllisiä periodisia signaaleja. Signaalit voidaan löytää, vaikka ne olisivat hautautuneet epäsäännöllisen ei-periodisen trendin alle. Menetelmä löytää viiden tai kuuden Algolin kumppanikandidaatti-tähden aiheuttamat periodiset valon matkustusaika-efektit. Kumppanikandidaattien tarkkaa määrä ei kuitenkaan voida määrittää pelkästään O-C havainnoista.
Yksi löytyneistä kandidaateista on “vanha” tunnettu Algol C. Neljän tai viiden “uuden” kandidaatin kiertoaikojen periodit ovat 20 ja 219 vuoden väliltä.
- Kandidaatteja ne ovat siihen asti, kun niistä saadaan lisää varmentavia havaintoja, sanoo Lauri Jetsu.
Hän myös osoittaa, että löydettyjen kumppanikandidaattien periodien avulla voidaan ennustaa Algolin tulevia havaittuja O-C muutoksia.
Miksi näitä uusia kandidaatteja ole löydetty aiemmin?
Algol on niin lähellä, että sen pimennykset voidaan havaita paljain silmin. Siksi nämä uudet Algolin kumppanikandidaatit olisivat aivan takapihallamme.
- Paradoksi on, että Algol on “liian kirkas”. Algol on pystynyt piilottamaan nämä uudet kumppanikandidaatit jopa kaikista parhaimmilta moderneilta avaruusteleskoopeilta, aivan kuten Aurinko pystyy päivisin piilottamaan kaikki muut tähdet, sanoo Jetsu. Hän kertookin, että esimerkiksi Gaia-satelliitin uusinta teknologiaa käyttävät havaintolaitteet eivät pystyisi löytämään näitä Algolin kumppanikandidaatteja. Sen sijaan Interferometrisilla menetelmillä voidaan ehkä tulevaisuudessa havaita suoraan ainakin osa näistä uusista Algolin kumppanikandidaateista
Yhteystiedot: Dr. Lauri Jetsu, lauri.jetsu@helsinki.fi, +358 45 6746983
(a) Algolin O-C havainnot (punaiset ympyrät)
Aika-akselin yksiköt ovat päiviä väliltä marraskuu 1782 ja lokakuu 2018. Vihreä jatkuva käyrä kuvaa viiden signaalin mallia ensimmäiselle 226 vuoden aikajaksolle, joka loppuu pystysuoran katkoviivan kohdalla. Havaintojen poikkeamat mallista on siirretty tasolta nolla tasolle -0.3 (siniset ympyrät).
(b) Viimeisten 15 vuoden O-C havainnot
Pystysuoran katkoviivan kohdalta alkaa ennuste viimeisimmän 10 vuoden havainnoille (vihreä jatkuva käyrä). Ennusteen virherajoja kuvaavat vihreät katkoviiva käyrät. Tämän testin avulla voidaan tarkistaa kuinka hyvin ensimmäisten 226 vuoden havaintojen malli ennustaa viimeisten 10 vuoden havainnot. Ennuste on erinomainen.