Tajemnica gwiazdy Tabby rozwiązana? (7 zdjęć). Naukowcy znaleźli wyjaśnienie dziwnego zachowania gwiazdy pręgowanej Co dzieje się z gwiazdą pręgowaną

Nowa teoria głosi, że KIC 8462852, znana również jako "Gwiazda Tubby" lub "Giant Alien Star", okresowo znika z nieba nie z powodu obiektu, który zasłania nasz widok, ale z powodu osłabienia promieniowania.

Jasność tych ciał niebieskich zmienia się stopniowo od ich narodzin do końca ich istnienia, ale KIC 8462852 jest gwiazdą typu F w średnim wieku, nieco większą od Słońca. Dotychczas nie widziano takich obiektów zmieniających stopień napromieniowania w krótkim czasie. Założono, że kiedy była obserwowana przez kosmiczny teleskop Keplera, coś uniemożliwiało jej prawidłowe zobaczenie. Teorie były różne: gigantyczne UFO lub komety przechodzące przez chmury gazu...

I wszystkie te opinie miały prawo do życia, biorąc pod uwagę fakt, że jasność gwiazdy spadała przez długi czas. Jednak naukowcy później zasugerowali, że może to być spowodowane wewnętrznymi zmianami w KIC 8462852 i dostarczyli na to dowody.

UFO czy prawo wykładnicze w akcji?

Artykuł w Physical Review Letters opisuje, że w sąsiedztwie dużej i jasnej gwiazdy Tabby znajduje się kilka małych. I tak jest w przypadku, gdy zastosowanie ma prawo wykładnicze, które mówi, że istnieje związek między częstotliwością powtarzania się zdarzeń a ich znaczeniem.

Małe wydarzenia zdarzają się częściej niż duże. Tam, gdzie to prawo działa, spadek częstotliwości będzie stały w stosunku do wzrostu rozmiaru. Autorzy artykułu przekonują, że w KIC 8462852 obowiązuje ta sama zasada, co śnieg, który zaczyna topnieć na krótko przed lawiną.

Wszystkie te zjawiska, znane jako „statystyki lawinowe”, zaobserwowano w systemach fizycznych, które wkrótce wejdą w fazę, w której wydarzy się coś ważnego.

Główny autor publikacji, Mohammed Sheikh, uważa, że ​​istnienie tego prawa może pomóc astronomom rozwiązać zagadkę gwiazdy Tabby. „Daje nam to możliwość interpretowania zdarzeń i sprawdzania zależności z innej perspektywy”, mówi.

Ulepszony nadzór

W przyszłości naukowcy planują wykorzystać kilka teleskopów do obserwacji gwiazdy. Być może pomoże to w ustaleniu przyczyn tak długiego zaćmienia KIC 8462852: czy było to spowodowane blokowaniem go przez obiekty, czy jest to po prostu spadek jasności promieniowania świetlnego w wyniku spełnienia warunków prawa?

Ponieważ nie widziano wcześniej gwiazd typu F wykazujących tak dziwne zachowanie, badanie KIC 8462852 może być przełomem w astronomii i zmienić nasze rozumienie zachowania ciał niebieskich.

Gwiazda Tubby'ego (KIC 8462852) zwróciła uwagę świata we wrześniu 2015 roku, kiedy odkryto, że doświadcza tajemniczego spadku jasności. 18 maja 2017 r. ogłoszono kolejne awarie, co skłoniło obserwatoria z całego świata do skierowania swoich teleskopów na Tabby.

Tak jak poprzednio, to tajemnicze zachowanie podsyciło spekulacje na temat jego przyczyn. W przeszłości pomysły sięgały od roju komet i pochłonięcia planet po megastruktury obcych. Ale ostatnie badania opisują nowe przyczyny. Pierwsza to obecność asteroid trojańskich i masywnej planety z pierścieniami w układzie KIC 8462852, druga to układ pierścieni w zewnętrznym Układzie Słonecznym.

Ogromna planeta z pierścieniami i asteroidami trojańskimi

Pierwsze badanie zaprezentowane w , przeprowadzone przez zespół naukowców z Hiszpanii. Praca opiera się na danych z teleskopu Keplera, który zarejestrował spadki jasności gwiazd sięgające 20 procent w 2015 roku, a także nieokresowe zaćmienia obserwowane później. Zespół stworzył model systemu, który wykazał, że obiekt z pierścieniami i asteroidami trojańskimi poruszającymi się po tej samej orbicie może wyjaśnić tajemnicze zachowanie gwiazdy.

Układ gwiazd pręgowanych reprezentowany przez hiszpańskich naukowców. Źródło: F. Ballesteros i in.

To wyjaśnienie nie tylko oferuje całkowicie naturalny scenariusz tego, co może doprowadzić do zaćmienia gwiazdy, ale także wskazuje na coś, co może wspierać ich teorię. „Podczas gdy większość scenariuszy innych naukowców wymaga nigdy nie zaobserwowanych bezpośrednio obiektów astronomicznych w układzie, od roju komet po sferę Dysona, nasz model wymaga stosunkowo znanych rzeczy, a mianowicie dużej planety z pierścieniami orbitalnymi i chmurą asteroid trojańskich. Co więcej, nasza praca pozwala nam na pewną prognozę: chmura trojana powinna spowodować nowy okres spadków krzywej blasku około 2021 roku” – powiedział Fernando Ballesteros, główny autor badania z Uniwersytetu w Walencji (Hiszpania).

Jason Wright z Pennsylvania State University (USA), który zaproponował teorię megastruktury obcych, skomentował pracę hiszpańskich naukowców. Zauważa, że ​​teoria ma mocne strony, ale pomija pewne obserwacje.

Według niego spadki jasności są dość znaczne, czego nie da się łatwo wytłumaczyć zjawiskami naturalnymi. Badanie nie dotyczy również świeckiego wyginięcia gwiazdy Tabby'ego. Ale być może najważniejsza, według Wrighta, jest masa, jaka byłaby potrzebna do powstania zaćmienia.

„Potrzebują wielu asteroid. Ilość, jaką oferują, jest ogromna: większa niż masa Jowisza! Nie jest dla mnie jasne, w jaki sposób taki rój może być współorbitalny z planetą i pozostać stabilny. Poza tym, jak powstrzymać tak ogromną masę materii przed połączeniem się w planetę? A skąd wziąć tyle kamieni?! Komentarze Jasona Wrighta.

Pierścień wokół Układu Słonecznego

Drugi artykuł znajduje się również w Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Profesor Jonathan Katz z Uniwersytetu Waszyngtońskiego (USA) przekonuje w nim, że upadki gwiazdy Tabby mogą być spowodowane przez obiekty w samym Układzie Słonecznym, w szczególności strukturę pierścieniową, która znajduje się między teleskopem Keplera a KIC 8462852 .

Opierając się na odstępach między zagłębieniami, a także na orbicie teleskopu, Jonathan Katz obliczył, jak daleko powinien znajdować się ten hipotetyczny pierścień, a także oszacował jego rozmiar i rozkład cząstek stałych. Jak pisał w swoim artykule, obiekt mierzący 600 metrów mógł na krótko ukryć całe światło pochodzące od gwiazdy Tabby.

„Występowanie głębokich zagłębień, rozdzielonych około dwuletnimi obserwacjami Keplera, wskazuje, że zjawisko to może być raczej lokalne niż okołogwiazdowe. Jest to sugestywne, ale nie przekonujące statystycznie, ponieważ przedział ten różni się od lat keplerowskich o kilka procent. Jednak trudność w opracowaniu przekonującego modelu okołogwiazdowego uzasadnia możliwe wyjaśnienia za pomocą pierścieni z Układu Słonecznego” – powiedział Jonathan Katz.

Innym interesującym aspektem badania jest fakt, że zawiera również przewidywania dotyczące przyszłych zaćmień. Hipoteza pokazuje, że przyszłe spadki jasności można obserwować z Ziemi w odstępach zaledwie jednego roku. Ale według Wrighta, który również skomentował ten artykuł, wygląda to na matematyczną błędną kalkulację.

„Część matematyki wydaje mi się błędna. Jonathan Katz przewiduje, że spadki będą widoczne z Ziemi co 365,25 ziemskich dni, ale ignoruje ruch orbitalny samego obiektu. Co więcej, taki pierścień nie może wyjaśnić wszystkich niepowodzeń, a jak mógł w ogóle powstać? Komentarze Jasona Wrighta.

Być może nigdy się nie dowiemy, co kryje się za dziwnym zachowaniem KIC 8462852. Mam jednak nadzieję, że nowa generacja teleskopów pomoże nam to rozgryźć i będziemy mogli naprawdę zbadać tę tajemniczą gwiazdę Tabby.

Gwiazda KIC 8462852, odkryta przez astronoma Tabotę „Tubby” Boyajiana, przyciągnęła uwagę naukowców i dziennikarzy na całym świecie niezwykłymi zmianami jasności, które najwięksi entuzjaści przypisywali budowie sfery Dysona wokół gwiazdy. Kilka prac naukowych, jeden po drugim, obala założenia przyjęte we wcześniejszych pracach. Kolejna praca, obalająca stare założenia i wprowadzająca nowe pytania, została opublikowana przez dwa zespoły astrofizyków.

Gwiazda Tabby'ego znajduje się 1480 lat świetlnych od Ziemi. Został znaleziony w ramach projektu poszukiwania egzoplanet za pomocą teleskopu Keplera metodą tranzytów. Przechodząc między nami a gwiazdą, planety powodują symetryczny spadek, a następnie wzrost jasności. W ubiegłym roku ze względu na to, że wahania jej jasności były nietypowe i asymetryczne.

Spadki jasności, które wystąpiły w okresie 100 dni, przypominały duży rój obiektów o nieregularnych kształtach zasłaniających gwiazdę. Naukowcy z Pennsylvania State University zasugerowali nawet, że sfera Dysona, megaobiekt, który gromadzi całą energię gwiazdy do dalszego przetwarzania, jest budowana na orbicie gwiazdy.

Aby przetestować ten pomysł, radioteleskopy projektu SETI przeskanowały okolice gwiazdy, ale . Ponadto taka megastruktura powinna dobrze emitować w zakresie podczerwieni, czego również nie wykryto.

Inny zespół naukowców zasugerował to wokół gwiazdy. Jednak astronom Bradley Schaefer z Louisiana State University badał skany historycznych obrazów tego regionu nieba z lat 1890-1989. Okazało się, że w tym czasie jasność gwiazdy spadła o 20%, a dodatkowo obliczył, że hipoteza komety nie odpowiada obserwacjom.

Poważny spadek jasności gwiazdy trudno było wytłumaczyć czymkolwiek innym niż stopniowym pojawianiem się na jej orbicie megastruktury. Jednak użycie fotografii z archiwum Digital Access to a Sky Century skłoniło studenta z Vanderbilt University do myślenia, że ​​obliczona zmiana jasności gwiazdy nie była spowodowana rzeczywistymi procesami zachodzącymi w gwieździe, ale błędem w pomiarach i wykorzystanie do archiwum zdjęć z różnych teleskopów.

Podobna myśl przyszła do innego astronoma pracującego na Uniwersytecie Lehigh. Naukowcy postanowili połączyć siły i zbadać materiały z archiwum astrofotografii. Okazało się, że wiele gwiazd uchwyconych na archiwalnym zdjęciu doświadczyło spadku jasności w latach 60., co sugeruje, że w rzeczywistości zmiany te były spowodowane zmianą sprzętu używanego do robienia zdjęć.

To prawda, nawet bez tego gwiazda zadaje zbyt wiele pytań bez odpowiedzi. W 2009 roku nastąpił tygodniowy spadek jasności gwiazdy. Różniło się od przejścia planet przez dysk gwiazdy tym, że było asymetryczne. Następnie przez dwa lata światło utrzymywało się na stałym poziomie, po czym przez tydzień nastąpił spadek aż o 15%.

W 2013 roku światło gwiazdy na ogół zaczęło migać nieregularnie i według złożonego wzoru, a zjawisko to trwało przez 100 dni. W pewnym momencie jasność gwiazdy spadła o 20%. Takie zaciemnienie wymagałoby, aby obiekt 1000 razy większy od Ziemi przeszedł między nami a gwiazdą, powiedział Tabota. Nie ma innych podobnych danych dla żadnej z gwiazd zeskanowanych przez Keplera.

Żadna z proponowanych przez naukowców hipotez (zmiana jasności samej gwiazdy, zderzenie planet, obłoki pyłu, zapadnięcie się ogromnej komety, wpływ karłowatego towarzysza gwiazdy na jej zachowanie) nie do końca pasują do obserwacji. Zdecydowanie jasne jest, że coś przesłania gwiazdę - ale czego dokładnie naukowcy nie potrafią jeszcze wyjaśnić.

Ostatnio uwagę astronomów przyciągnęła odległa gwiazda KIC 8462852, czyli Tabby. Faktem jest, że teleskop Keplera, który obserwował ją w latach 2009-2013, wykrył, że gwiazda migocze regularnie, a proces ten nie jest do końca typowy… To doprowadziło niektórych ekspertów do wniosku, że migotanie ma sztuczne pochodzenie.

Naukowcy odkryli „Gwiazdę Śmierci”

Tajemnicze zaciemnienia

Wspomniana wcześniej podwójna gwiazda KIC 8462852, znajdująca się w konstelacji Łabędzia, 1480 lat świetlnych od Słońca, otrzymała swoją „nieoficjalną” nazwę na cześć Tabety Boyajian, pracownika Uniwersytetu Yale, który jako pierwszy badał jej właściwości. We wrześniu ubiegłego roku wolontariusze z Planet Hunters (projekt crowdsourcingowy) zauważyli, że światło gwiazdy regularnie przygasa.

Zwykle oznacza to przejście egzoplanety przed dyskiem. Wiadomo, że największe planety mogą blokować do jednego procenta promieniowania gwiazd, ale w przypadku Tabby straciła do 20 procent swojej jasności w okresach zaciemnienia! Ponadto, jeśli materia znajduje się na planecie, to przerwy między zaciemnieniami powinny być regularne, ale tymczasem są one sporadyczne: przerwy w zmianach poświaty mogą wynosić od pięciu do 80 dni.

Komety czy sfera Dysona?

Boyajyan i jej koledzy próbowali znaleźć przyczynę tej „anomalii”. Najpierw dokładnie zbadali dane Keplera w poszukiwaniu możliwych błędów i nieścisłości. Ale informacja nie była zniekształcona.

Po rozważeniu możliwych scenariuszy Boyajian doszedł do wniosku, że typ gwiazdy i jej analiza spektralna wykluczają zmianę jasności spowodowaną procesami wewnętrznymi. Zaciemnienie może spowodować powstanie pyłu z obłoku komety otaczającego gwiazdę. Jednocześnie sama badaczka przyznaje, że to wyjaśnienie wygląda na nieco napięte: środowisko roju kometarnego jest typowe dla młodych gwiazd, których układ planetarny jest na etapie formowania. Ale KIC 8462852 nie jest taką gwiazdą, więc rój może obejmować zarówno komety, jak i asteroidy przyciągane na orbitę gwiazdy przez perturbacje grawitacyjne spowodowane przejściem innej gwiazdy kilka tysięcy lat temu.

Ponadto, jeśli przyjmiemy hipotezę „komety” za prawdziwą, to komety powinny mieć średnicę 200 kilometrów lub więcej. „Trudno znaleźć komety, które są wystarczająco duże, aby zablokować tak dużą część światła gwiazdy” – powiedział Boyajian.

Wiadomość o „anomalnej” gwieździe podekscytowała społeczność astrofizyczną. Jason Wright z University of Pennsylvania zasugerował nawet, że Tabby może być otoczona przez jakieś megastruktury stworzone przez . Na przykład może to być obiekt astroinżynieryjny zwany sferą Dysona, zbudowany z materiału planet układu lokalnego w celu gromadzenia energii wypromieniowanej przez gwiazdę.

Wrightowi powtarza dyrektor Centrum Badań nad Poszukiwaniem Cywilizacji Pozaziemskich na Uniwersytecie Kalifornijskim, Andrew Simion: „Być może mamy do czynienia z niezwykle zaawansowaną cywilizacją, która zbudowała dużą sieć akumulatorów w celu zgromadzenia ogromnych rezerw energia otrzymana od gwiazdy Być może krzywa blasku z jej nieregularnością wskazuje, że sztucznie stworzone obiekty krążą wokół gwiazdy.

Jeśli spojrzysz na rzeczy realistycznie...

W poszukiwaniu prawdy Bradley Schaefer z Louisiana State University zwrócił się do starych klisz fotograficznych z Harvard College Observatory. Okazało się, że w latach 1890-1989 Tubby był fotografowany ponad 1200 razy. Okazało się, że gwiazda migocze w krótkich odstępach czasu i w ciągu ostatniego stulecia stopniowo traciła swoją jasność.

Chociaż środowisko gwiazdy z rojem komet z pewnością wygląda bardziej wiarygodnie niż aktywność obcej cywilizacji, pojawia się tu wiele pytań.

„Powinny mieć większą masę niż my w całym pasie Kuipera” – komentuje Massimo Marengo z University of Iowa – „Można to zrobić, jeśli założymy, że ta sama rodzina komet przechodzi przed gwiazdą raz za razem. Ale z odwiecznym trendem ściemniania, ta rodzina komet powinna się powiększać za każdym razem, gdy mija gwiazdę. To trudne”.

Jeśli chodzi o hipotezę kosmitów, astronom Phil Plat obliczył, że aby zmniejszyć jasność gwiazdy o 20 procent, ta ostatnia musiałaby zbudować co najmniej 750 miliardów kilometrów kwadratowych paneli energetycznych, czyli półtora tysiąca razy więcej niż ​Ziemia.

19 października ubiegłego roku Instytut SETI zaczął wykorzystywać radioteleskop Allen Telescope Array do obserwacji emisji radiowej KIC 8462852, próbując wychwycić sztuczne sygnały, które mogłyby wskazywać na obecność inteligentnej cywilizacji w pobliżu gwiazdy. Jednak żadnego nie znaleziono.