Tabelle 2 (nach Meltzer)
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Der Unterschied in den abgeleiteten Massen entsteht hauptsächlich durch die ungenaue Entfernungsmessung. Die Parallaxen variieren von 0,03" bis 0,041"; daraus resultiert eine Entfernung zwischen 101und 79 Lichtjahren (aktuell: 90 Lj.). Algol zeigt eine sehr geringe Eigenbewegung, die Radialgeschwindigkeit liegt bei etwa 4 km pro Sekunde von uns weg.
Andere interessantere Fakten können durch Betrachtung der Lichtkurve abgeleitet werden. Es fällt auf, das die Lichtkurve im Maximum nicht gleichmäßig ist, sondern langsam ansteigt um kurz vor der 2. Bedeckung das Maximum zu erreichen. Dies kann dadurch erklärt werden, dass der Begleiter das Licht des helleren reflektiert und dabei mondähnliche Phasen zeigt. Die Vollmondphase ist erreicht kurz bevor die Bedeckung stattfindet. Dann steht der Begleiter hinter dem Hauptstern und zeigt uns seine voll beleuchtete Seite. Da dieser Moment kurz vor und nach der 2. Bedeckung stattfindet erreicht uns hier die größte Lichtmenge. Eine genauere Untersuchung dieses Effekts es zeigt, dass die beleuchtete Seite des Begleiters etwa 1,7 mal heller sein muss als die unbeleuchtete.
Ein weiterer Effekt, genannt Randverdunkelung, beeinflußt ebenfalls die Form der Lichtkurve. Die Randverdunkelung ist ein Effekt, der durch die scheinbar größere Dicke der Sternenatmosphäre am Rand der Scheibe auftritt. Dies führt dazu, dass die Scheibe von jedem Stern in der Mitte heller erscheint als am Rand. Da der Rand des Sternes während einer Bedeckung zuerst verdeckt wird, ist der Lichtverlust hier noch nicht sehr groß, steigt aber rapide an, wenn die Mitte der sichtbaren Scheibe verdeckt wird.
Bereits im Jahre 1869 wurde festgestellt, dass das Algolsystem kein einfaches Doppelsternsystem ist sondern noch einen dritten Stern enthält. Dieser dritte Stern, genannt "Algol C", wurde spektroskopisch nachgewiesen und hat die Eigenschaften eines Sterns der Spektralklassen K. Er scheint etwas heller zu sein als unsere Sonne und ist deutlich heller als der dunkle Stern des sich bedeckenden Paares. Algol C umläuft das Paar in 1,866 Jahren (681 Tage) in einem Abstand von etwa 400 Millionen km. Dieser Stern scheint nicht in derselben Ebene wie das Doppelsternpaar zu stehen, eine Untersuchung aus dem Jahre 1951 ergab eine Inklination von 63°. Eine 4. Komponente wurde vermutet, bisher konnten diese Überlegungen jedoch nicht bewiesen werden.
Epsilon (ε) Pegasi steht etwa 8° östlich von Algol. Er ist ein Riesenstern der Helligkeit 2,9m vom Spektraltyp B, etwa 6700 mal so leuchtkräftig wie unsere Sonne. Er liegt bei einer berechneten Entfernung von etwa 640 Lichtjahren und zeigt nur eine geringe Eigenbewegung.
Im kleinen Teleskop erscheint der Stern als doppelt mit einem Begleiter der Größe 8 in etwa 9 Bogensekunden Entfernung. Webb nennt die Farben grünlich beziehungsweise blau-weiß. Der Spektraltyp des schwächeren Sterns ist B8. Dieses Paar zeigt zwar eine gemeinsame Bewegung, es hat aber weder im Abstand noch im Positionswinkel Veränderungen gegeben seit den ersten Messungen von F.G.W. Struve im Jahr 1832.
Obwohl der Stern etwa 10° von der Gruppe um Alpha Persei entfernt liegt, so zeigt er doch die gleiche Raumbewegung und gehört möglicherweise als außenstehendes Mitglied zu dieser Gruppe.
Zeta (ζ) Persei, Atik, markiert den Fuß des Perseus. Es ist der Stern etwa 8° nördlich der Plejaden. Bei ihm handelt es sich um einen der leuchtkräftigsten Sterne im Perseus, seine absolute Helligkeit ist -4,7M. Bei der Entfernung von 1080 Lichtjahren bedeutet das etwa 6300-fache Sonnenleuchtkraft. Im kleinen Fernrohr erkennt man einige Sterne in seiner Nähe, sie gehören zu einer Assoziation namens ‘II Persei’, einer sich ausdehnenden Gruppe von jungen Sternen der Spektraltypen O und B.
Gemessen an astronomischen Zeiträumen muß diese Gruppe sehr jung sein. Rechnet man ihre Raumbewegung zurück, so befanden sie sich vor nicht viel mehr als einer Million Jahren an demselben Ort. Zu dieser Gruppe gehören auch Omicron Per, Xi Per, 40 und 42 Per, der Doppelstern 448 und 15 weitere Sterne heller als 6 mag. Xi (ξ) Persei, Menkib, steht knapp südlich des California-Nebels und regt diesen zum Leuchten an.
Das Doppelsternsystem Gamma (γ) Pegasi hat die Spektralklassen G8 und A3. Das System wird auf manchen Karten mit Algenib bezeichnet, dieser Name wird allerdings meist für Alpha Persei und Gamma Pegasi angegeben. Die aus der Helligkeit abgeleitete Entfernung ist um 150 Lichtjahre, die aus der Parallaxe abgeleitete Entfernung weist allerdings auf eine fast doppelt so große hin (aktueller Wert: 240 Lj.). Die absolute Helligkeit aus der Spektralklassen ergibt sich zu -1,4M, die Eigenbewegung ist < 0,01" und die Radialgeschwindigkeit ist ungefähr 1,5 km pro Sekunde von uns weg.
Gamma Persei ist ein sehr enger Doppelstern mit einer Periode von 14,647 Jahren. Der Orbit wurde zuerst spektroskopisch vermessen, das Paar kann nur in sehr großen Fernrohren getrennt gesehen werden, wenn der Abstand sein größtes Maß erreicht hat. Der Orbit ist eine starke Ellipse, die wir fast genau von der Kante sehen. Der wahre Abstand der beiden Sterne variiert zwischen 3 und 20 astronomischen Einheiten. McLaughlin fand in seiner Untersuchung des Systems die folgenden Werte:
siehe Algol, Beta (β) Persei.
Die Nova GK im Perseus wurde zum ersten Mal am 21. Februar 1901 von dem Amateurastronomen Andeson in Edinburgh beobachtet. Zu dieser Zeit war der Stern 2. Größe, die Helligkeit wuchs aber innerhalb der nächsten zwei Tage auf 0,2m an. Dieser neue Stern begann anschließend sofort wieder dunkler zu werden und hatte nach den ersten drei Wochen nur noch eine Helligkeit von 4m. Dann begann die Helligkeit in einem Rhythmus von etwa 4 Tagen mit einer Amplitude von 1,5 Größenklassen zu schwanken. Vier Monate nach dem Ausbruch hatte der Stern die 6. Größe erreicht und verschwand damit aus dem Bereich der mit bloßem Auge sichtbaren Sterne.
Fotos, die vor diesem Ereignis von der Region gemacht wurden, zeigten an der Stelle einen Stern 13. Größe. Im Maximum war dieser 200.000 mal leuchtkräftiger geworden als unsere Sonne, ein Anstieg um über 13 Größenklassen in nur wenigen Tagen. Die berechnete Entfernung für diesen Stern ist 1300 Lichtjahre, woraus sich eine absolute Helligkeit von -8,4M im Maximum ableiten lässt.
Ein paar Monate nach dem Erscheinen zeigten Fotos von dieser Gegend ein erleuchtetes Gebiet um den Stern herum. Dieser Nebel wurde möglicherweise zuerst von Dr. Wolf in Heidelberg im Frühling 1901 entdeckt. Nachfolgende Aufnahmen zeigten, dass dieser Nebel mit der erstaunlichen Rate von zwei Bogensekunden pro Tag wuchs; einer Ausdehnung, die bei der berechneten Entfernung eine Geschwindigkeit von der des Lichts hatte. Offensichtlich wurde hier nicht die Ausdehnung von Gas beobachtet sondern das Licht, das anfing, einen schon vorhandenen Nebel zu beleuchten. Solch ein "Lichtecho" war in diesem Fall ein ziemlich einmaliges Ereignis.
Fast 15 Jahre nach dem ersten Ausbruch wurde der eigentliche Nebel um die Nova herum sichtbar. Die Abbildung zeigt seine Erscheinung im Jahr 1949, wie sie von dem 5 m Teleskop auf dem Mt. Palomar aufgenommen wurde. Dieser Nebel ist Teil der äußeren Gasschichten, die von dem Stern während Explosionen abgestoßen wurden und sich mit einer Geschwindigkeit von 1200 Kilometern pro Sekunde ausdehnen. Die Existenz war schon vorher aus spektroskopischen Beobachtungen bekannt. Ähnlichen Schalen waren schon um die Nova Aquilae 1918 und um die Nova Herculis 1933 beobachtet worden. Sie ähneln planetarischen Nebeln, sind aber verglichen mit diesen ein sehr kurzfristiges Phänomen, das nach einigen Jahren wieder verschwindet.
Die Nova GK Persei zeigt immer noch die stärksten Lichtschwankungen einer bekannten Nova. Normalerweise ist dieses Objekt immer noch ein Stern 13. Größe, kann aber nach 400 bis 1200 Tagen durchaus auf Größe 11 ansteigen. Dabei wurde bisher keine Regularität beobachtet. Der Stern war in der Vergangenheit ziemlich aktiv: im August 1966 erreichte die Nova wieder 11. Größe, ein ähnlicher Ausbruch wurde ein Jahr später im September 1967 beobachtete. Nach ein paar Helligkeit Schwankungen sank sie wieder bis auf 13. Größe ab um im Januar 1975 wieder auf 12 anzusteigen.
Der jüngste Ausbruch wurde nach 4 Jahre Ruhe am 26. Februar 1996 beobachtet, die Helligkeit erreichte 12m
Eine der wichtigsten Entdeckungen ist, dass viele Novae enge und schnelle Doppelsternsysteme sind. Die Novae Herculis 1934 wurde so zuerst identifiziert: die Periode ist nur 4,65 Stunden. Nova Aquilae 1918 ist ein ähnliches System mit einer Periode von nur 3 h 21 min. Die Novae GK Persei reiht sich in diese Gruppe ein und hat eine Periode von nur 1,99 Tagen. Die Komponenten liegen allerdings in einer Ebene, die nicht zu Bedeckung führt (Inklination zwischen 46° und 73°). Aus Beobachtungen konnte Kraft aber 1963 ableiten, dass die Massen beider Sterne etwa 1,3 beziehungsweise 0,56 Sonnenmassen entsprechen. Der Hauptstern ist ein Unterriese (Spektraltyp K2 IVp), er wird umkreist von einem weißen Zwergstern (Spektraltyp sdBe), der sich mit einer Periode von nur 5,8 Minuten dreht.
Der Doppelsternhaufen im Perseus ist neben den Plejaden wohl der bekannteste seiner Klasse. Er kann leicht mit bloßem Auge auf halbem Weg zwischen Perseus und Cassiopeia gefunden werden und bietet im Feldstecher einen wundervollen Anblick. Die Bezeichnung wird oft mit ‘h und chi (χ) im Perseus’ angegeben, im NGC sind es die Nummern 869 (h) und 884 (χ).
Dieser Sternhaufen ist bereits seit 150 v.Chr. bekannt, sowohl Hipparcos als auch Ptolemäus erwähnen ihn als Nebel oder ‘wolkiges Objekt’. Überraschenderweise hat Messier ihn nicht in seine Liste aufgenommen, wohl aber die Plejaden im Stier und die Praesepe im Krebs.
Jeder Haufen hat eine Ausdehnung von etwa einem halben Grad (Monddurchmesser) und enthält 400 bzw. 300 Sterne. Aus Beobachtungen der hellsten Sterne konnte Hiltner 1955 eine Entfernung von 7400 Lichtjahren angeben, 25 Jahre vorher hatte H. Shapley 8000 Lj. gefunden. Tatsächlich liegen die Haufen in unterschiedlichen Entfernungen und sind nicht gleich alt.
Die hellsten Sterne gehören alle zum Spektraltyp A oder B, es sind Überriesen mit Leuchtkräften, die 60.000 mal größer sind als die der Sonne. Es wurden aber auch rote Riesen des Spektraltyps M0 bis M5 gefunden. Einige davon sind auch für Amateure erreichbar. Nach Espin liegen drei in NGC 884, keine in NGC 869, vier zwischen beiden und zwei in den äußeren Regionen. Die hellsten roten Riesen mit einer Leuchtkraft von etwa 15.000 Sonnen und einer absoluten Helligkeit von -5,7M gleichen dem bekannten Stern Beteigeuze im Orion.
Erstellt man für die Sterne der Haufen ein Farb-Helligkeits-Diagramm, so kann auf die Entwicklung und das Alter der Haufen geschlossen werden. Im Vergleich mit anderen offenen Sternhaufen wird deutlich, dass der Doppelhaufen im Perseus recht jung sein muss, da erst wenige seiner hellsten blauen Sterne in das Stadium der ‘Roten Riesen’ gewechselt sind.
NGC 884 mit roten Riesen, Grenzgröße etwa 16m, (nach Oosterhoff, Leiden Observatory)
Ein weiterer erwähnenswerter offener Sternhaufen ist M34, etwa 5° west-nordwestlich von Algol, an der Grenze zum Sternbild Andromeda. Messier entdeckte diesen Haufen im August 1764, Bode sah ihn im Jahr 1774 mit bloßem Auge. Für das kleinere Instrument und den Feldstecher ist der Haufen mit 80 Sternen ein schönes Objekt.
Keine bekannt.
NGC 650 (M 76) ist ein lichtschwacher Nebel, er wird manchmal als der ‘Kleine Hantelnebel’ bezeichnet. Er liegt am westlichen Rand des Sternbildes, etwa 8° südwestlich des Doppelsternhaufens. Der Nebel ist mit einer Ausdehnung von 2’ x 1’ nicht sehr groß und mit 12,2m auch nicht sehr hell. Er wurde im September 1780 von P. Mechain entdeckt und 6 Wochen später auch von Messier beschrieben, der ihn in seine Liste aufnahm. Ein Zentralstern von 16,6m kann nur in sehr großen Fernrohren gesehen werden.
Für die Entfernung werden sehr unterschiedliche Angaben gemacht, sie reichen von 1750 Lichtjahren bis zu 6000 (aktuell: 2430 Lj.). Dadurch ist auch die Leuchtkraft des Zentralsterns nicht genau anzugeben, sie liegt irgendwo zwischen 0,07 und 1 Sonnenleuchtkraft. In jedem Fall ist dieser Stern aber einer der heißesten, die wir kennen, seine Temperatur liegt bei etwa 60.000 Grad.
Der California-Nebel NGC 1499 hat eine Ausdehnung von 0,6 x 2,5 Grad und ist damit fast so groß wie die Andromeda-Galaxie. Der Stern Xi (ξ) Persei, Menkib, steht knapp südlich des California-Nebels und regt diesen zum Leuchten an. Der Nebel und der Stern zeigen eine gemeinsame Bewegung, wahrscheinlich gehört auch der Nebel zur ‘II Persei’ Assoziation.
Der Nebel kann im größeren Fernrohr mit Hilfe von speziellen Filtern visuell beobachtet werden, für die fotografische Arbeit ist er ein leichtes Objekt.
NGC 1023 und NGC 1058 sind zwei kleine Galaxien etwa 3,5 bzw. 5,5 Grad südlich des offenen Haufens M34. Die Helligkeiten sind 10,5m und 11,7m.
Etwa 2° östlich von Algol steht eine kleine Gruppe von Galaxien, die größte ist NGC 1275 mit einer Helligkeit von 12,7m. Sie ist als ‘Perseus A’ bekannt für ihre Radio- und Röntgenstrahlung, im ‘3. Cambridge Katalog der Radioquellen’ hat sie die Bezeichnung 3C84. Schon W. Baade und R. Minkowski haben vermutet, dass es sich hier um zwei Galaxien handelt, die einander durchdringen. Eine große elliptische Galaxie ist dabei, eine kleinere Spiralgalaxie in sich aufzunehmen. Bei diesem Zusammenstoß wird die Neubildung von Sternen angeregt und auch die von Kugelsternhaufen. Diese konnten 1992 vom Hubble-Space-Teleskop beobachtet werden. Es wird vermutet, dass sich elliptische Galaxien im Allgemeinen durch Kollision und Verschmelzung mehrerer Spiralgalaxien bilden. Das sollte in dem Gebiet um NGC 1275 nicht selten sein, zu diesem Haufen gehören etwa 500 Mitglieder. In elliptischen Galaxien findet man bis zu 100 mal mehr Kugelsternhaufen als in der Milchstrasse.
Sternschnuppen (Meteore)
Der Sternschnuppenschwarm der Perseiden ist wohl einer der bekanntesten und ergiebigsten. Unter Idealbedingungen können bis zu 300 Meteore pro Stunde beobachtet werden.
Der Schwarm geht auf den Kometen Swift-Tuttle zurück, dessen Bahn die Erde um den 12. August schneidet. Die Staubteilchen, die vom Kometen während seiner Sonnennähe abgegeben werden, werden von der Atmosphäre der Erde abgebremst, die heiße Luft erscheint uns als leuchtender Strich am Himmel. Größere Staubteilchen (Erbsengröße) können dabei durchaus die Helligkeit des Planeten Venus (-4m) erreichen.
Der Komet 109P/Swift-Tuttle wurde im Jahre 1862 entdeckt. Beobachtungen zeigten, dass der Komet nur alle 133 Jahre der Sonne nahe kommt, seine Bahn reicht mit einem Aphel (Sonnenferne) von über 51 AE weit über die Neptunbahn hinaus.
Im Jahr 2021 wird der zunehmende Mond nicht stören, er geht am 12. August schon um 22:44 Uhr unter, am 13. August erst um 23 Uhr. An beiden Tagen befindet er sich daher schon unter dem Horizont, wenn der Perseus im Nordosten in die Höhe steigt.
Im Jahr 2022 wird der Vollmond tief am südlichen Horizont stehen und dadurch die Beobachtung der Sternschnuppen beeinträchtigen.
Die beste Beobachtungszeit liegt zwischen etwa 2 und 4 Uhr Ortszeit, wenn Kassiopeia fast im Zenit steht und Perseus im Osten rund 20° tiefer. In dieser Zeitspanne sind die meisten Perseiden zu sehen, weil ihr Radiant am Sternhimmel in Bewegungsrichtung der Erde liegt (sie also direkt in den Perseidenschwarm läuft). Auch in den Tagen davor und danach sind nach Mitternacht meist 10–30 Perseiden pro Stunde zu sehen.
Quellen:
Burnham’s Celestial Handbook, Dover Publication Inc., New York, 1978
de.wikipedia.org
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