Зоря Бета Персея має власну назву «Алголь», що походить від арабського слова, яке позначає злого духа, перевертня чи просто диявола. І ця зоря недарма отримала таку назву, адже вона є однією з найяскравіших змінних на земному небі. Проте історія юного астронома Джона Гудрайка, який розгадав її таємницю, не менш дивовижна.
Джон Гудрайк
17 вересня виповнюється 260 років з дня народження Джона Гудрайка. Ім’я цього астронома тісно пов’язане зі змінними зорями, а історія життя одночасно дивовижна та трагічна. З’явився на світ він 1764 року у місті Гронінген у Нідерландах. Його батьком був британський дипломат барон Генрі Гудрайк, а матір’ю — донька голландського торговця.
У віці 5 років хлопчик захворів на скарлатину та повністю втратив слух. За мірками XVIII століття навіть для дітей дворян це фактично був вирок. Такі діти не мали можливості отримати нормальної освіти та соціалізуватися. У суспільстві до них часто ставилися як до розумово відсталих.
Проте Джону пощастило. В Единбурзі вже кілька років працювала одна з перших в світі школа для глухонімих дітей. Її засновником став один із піонерів розробки мови жестів Томас Брейдвуд. Завдяки його зусиллям хлопець не тільки навчився повноцінно говорити та читати по губах, але й здобув настільки фундаментальну освіту, що зміг вступити до Академії Воррінгтон, яка тоді славилася як старша школа зі здобуття ґрунтовної освіти в галузі природничих і точних наук. Саме тут він вперше почав спостерігати за зорями.
У 1781 році, завершивши курс навчання, Гудрайк переїхав до своєї сім’ї, його батько давно вже повернувся на батьківщину і в цей час саме намагався будувати політичну кар’єру. І тут Джону пощастило вдруге.
Поруч із ним жив такий собі Едуард Піготт. Був він на 13 років старший за Гудрайка та, як це часто буває в родинах англійської аристократії, доводився йому якимось багатоюрідним кузеном. Але найголовніше те, що сусід та його батько були астрономами та мали власну обсерваторію.
Алголь
Джон все більше часу почав проводити в обсерваторії Піготта. Одного разу він спостерігав за Бетою Персея, також відомою як Алголь, і помітив дивну річ. Протягом кількох ночей вона достатньо відчутно змінювала свій блиск.
Гудрайк був дуже точним у своїх спостереженнях, і невдовзі вже знав, що період коливань складає 2,87 доби. При цьому за цей час відбувалося два «затемнення»: слабше та сильніше. І це було дуже дивно, адже зорі здавалися еталоном незмінності. Він розповів про свої спостереження Піготту, і той сказав йому, що він — далеко не перша людина, яка побачила періодичність Бети Персея. Про неї люди на той момент знали вже багато століть.
Навіть назва «Алголь» — це насправді арабське «Ал-гуль». Це слово означає персонажа міфології, злого демона-перевертня, що регулярно вбиває людей. Бета Персея справді здавалася людям демонічною зорею. Проте впродовж останніх десятиліть перед спостереженням Гудрайка астрономи знайшли ще кілька таких саме дивовижних світил.
Гудрайк надзвичайно зацікавився цією темою і невдовзі знайшов пояснення цього дивовижного феномена. Завдяки підтримці Піготта він виступив із доповіддю перед членами Лондонського наукового товариства. Важко сказати, чого очікували поважні науковці від виступу 18-річного глухого хлопця, але він дійсно висунув припущення, яке пояснювало природу «диявольської зорі». Можливі були два варіанти: або навколо неї обертається якийсь великий темний об’єкт, який затьмарює її, або ж сама вона має гарячішу та холоднішу півкулі й повертається до нас то однією, то іншою.
Науковці були так вражені цим поясненням, що невдовзі нагородили Гудрайка престижною науковою нагородою — медаллю Коплі. Сам же він продовжив разом із Піготтом спостерігати зоряне небо.
Природа Алголя
Гудрайк почав шукати інші змінні зорі. Він спостерігав за Бетою Ліри, також відомою як Шеліак, та встановив, що її блиск змінюється протягом 12,9 доби, причому крива також має два спади, однак вони майже однакові. У 1784 Гудрайк відкрив змінність Дельти Цефея. Її блиск змінювався протягом 5 діб і 9 годин, але крива блиску була зовсім іншою, адже на ній був лише один пік, причому зростання у ньому відбувалося значно швидше за спад. Очевидно було, що тут вчені мають справу з якимось іншим типом змінності. При цьому, як того ж року встановив Піготт, схожим чином поводилась Ета Орла.
16 квітня 1786 року Лондонське наукове товариство обрало Гудрайка, якому на той момент виповнився лише 21 рік, своїм членом. Проте сам молодий науковець про це так і не дізнався. Постійні спостереження холодними ночами підірвали його здоров’я, почалося запалення легень. 20 квітня Джон помер.
Однак Джона Гудрайка не забули. Його ім’ям вже у XX столітті назвали коледж у місті Йорк, де він зробив свої відкриття. Також на честь науковця назвали астероїд. Але справді безсмертними його зробили його відкриття.
Сьогодні ми знаємо, що він був абсолютно правий щодо Алголя. Ця система віддалена від нас на 94 св. роки й складається з трьох зір. Найменша з них обертається навколо центральної пари за 680 діб і особливої ролі в усіх дивацтвах «демонічної зорі» не грає.
А ось дві інші є справді цікавою парою. Перша з них є гарячим блакитним гігантом у 3,17 раза масивнішим за Сонце й у 182 раза яскравішим за нього. Друга — невеликий червоний гігант, маса якого становить лише 70% сонячної, але діаметр при цьому у півтора рази більший, ніж у першого компонента.
Світимість Алголя B лише у 7 разів перевищує сонячну, тобто у 26 разів менша, ніж у Алголя А. Обертаються зорі на відстані лише 11 млн км одна від одної. І щоразу, як червоний гігант опиняється між нами та блакитною зорею, відбувається більший із двох спадів яскравості «демонічної зорі» — точно як це передбачив Гудрайк. Коли ж світила міняються місцями, ми бачимо менший із двох спадів.
Однак вже у ХХ столітті «демонічна зоря» загадала астрономам нову загадку, про яку не здогадувався Гудрайк. Алголь А та B мали утворитися разом в один і той самий час. Але проеволюціонувати та перетворитися на червоний гігант першою мала б масивніша із двох зір, а вона так і лишилася гарячою та блакитною, в той час як її легший сусід вже встиг «постаріти».
Ця загадка отримала назву «парадокс Алголя», проте і він довго не протримався під натиском вчених. Розгадка крилася у малій відстані між двома світилами. Насправді від самого початку масивнішим був саме компонент B. Проте, у міру того, як він перетворювався на червоний гігант, його розріджена оболонка почала перетікати на сусідню зорю, збільшуючи її масу та температуру. Так утворилася ситуація, яку ми спостерігаємо зараз.
Світ змінних зір
Роботи Гудрайка та Піготта відкрили двері у нову галузь астрономії — дослідження змінних зір. Виявилося, що Алголь — далеко не єдина «демонічна зоря» у Всесвіті, їх величезна кількість. Щобільше, навіть системи типу Бети Персея — лише один із класів затемнювано-змінних зір.
До іншого, наприклад, належить Бета Ліри, яку досліджував Гудрайк. Це теж кратна система, взаємне обертання двох головних компонентів якої й забезпечує усі дивні речі, які він бачив. Однак вони при цьому обертаються настільки близько одна до одної, що між ними утворився своєрідний «міст» із речовини.
Ще цікавіше виявилося з Дельтою Цефея. У неї справді інший механізм зміни яскравості. Вона пульсує, тобто періодично збільшується в об’ємі, а потім «здувається». Зорі, подібні до неї, отримали назву цефеїд, і вони мають одну цікаву особливість: період їхньої пульсації пов’язаний зі світністю.
Тому, побачивши цефеїду, астрономи завжди можуть визначити її світність, а за нею і відстань. Те, що ці зорі дуже яскраві, означає, що їх видно навіть в інших галактиках, і тому можна використовувати для визначення того, як далеко від нас насправді перебувають ці «зоряні острови».
Життя Джона Гудрайка було дуже коротким і сповненим болю та викликів. Хтозна, що ще він зміг би відкрити, якби не хвороба у дуже ранньому віці. Однак навіть перемоги над «демонічною зорею» достатньо для того, аби запам’ятати його назавжди.
