Wrażenia artysty z młodej gwiazdy otoczonej dyskiem protoplanetarnym. Źródło zdjęcia: ESO / L. Calçada.

Młoda, zakurzona, nośna gwiazda przypomina nam, że „kosmiczne megastruktury” nie są jedyną odpowiedzią

Kiedy nasze wyobrażenia szaleją, należy pamiętać, że to nasza wina, a nie dane.

„W przeciwnym razie staramy się komunikować z kimś, kto nie istnieje, z systemem, który nie działa”. - Filip K. Dick

Obserwując odległą gwiazdę, oczekujesz, że jej jasność będzie dość jednorodna. Jasne, niektóre gwiazdy różnią się okresowo jasnością - nawet nasze Słońce - ale te wewnętrzne zmiany występują z przewidywalną regularnością i przy dobrze zrozumiałych wielkościach. Niektóre gwiazdy różnią się z powodu czynników zewnętrznych, takich jak zaćmienie innej gwiazdy lub tranzyt przez planetę pozasłoneczną. Ale od czasu do czasu napotykamy dziwną gwiazdę: taką, której jasność zmienia się w sposób, który nie jest okresowy ani możliwy do wyjaśnienia przez obecne modele.

Zdjęcie: Tabby Boyajian i jej zespół PlanetHunters, za pośrednictwem http://sites.psu.edu/astrowright/2015/10/15/kic-8462852wheres-the-flux/.

W przypadku jednej konkretnej gwiazdy, KIC 8462852, spadki w jej jasności są tak duże, tak nieregularne i tak dziwne, że zaproponowano całą masę dziwnych zjawisk, aby to wyjaśnić. Niektóre bardziej naturalne wyjaśnienia, takie jak planety z masywnymi pierścieniami, dyski protoplanetarne, rozpadające się komety lub masowe zderzenia planet, zostały odrzucone przez różne obserwacje. Ale jeden z bardziej spektakularnych scenariuszy - że jakaś masywna obca megastruktura blokuje dużą część tego światła w nieregularnych odstępach czasu - pobudziła publiczną wyobraźnię.

W budowie Sfera Dysona, która powoduje duże spadki strumienia i stopniowo przygasa gwiazdę z czasem. Kredyt na zdjęcia: sztuka publiczna autorstwa CapnHack, za pośrednictwem http://energyphysics.wikispaces.com/Proto-Dyson+Sphere.

Cały impuls do rozważenia tego dziwacznego wyjaśnienia polega na tym, że żadne z konwencjonalnych nie wydaje się działać. Zaćmienie układu podwójnego wymagałoby, aby te duże odmiany były regularne, a nie są, chociaż gwiazda ma binarnego towarzysza. Przelotowe planety po prostu nie są wystarczająco duże w porównaniu z gwiazdami, aby być odpowiedzialnymi za tak niewiarygodnie duże zmiany. Młode gwiazdy z dyskami protoplanetarnymi powinny emitować światło w podczerwieni, a obserwacje za pomocą teleskopu podczerwieni NASA (IRTF) były puste. Obserwacje w podczerwieni również nie wykazują żadnych dowodów na obecność ciepłego pyłu, który istniałby, gdyby istniały gruz planetarny. I tak wydaje się, że pozostała niewiarygodna gęstość zakurzonych fragmentów komet, ale to wyjaśnienie wydaje się prawie tak szalone jak kosmici, ponieważ podobnie jak kosmici nigdy wcześniej nie obserwowano go bez towarzyszącego promieniowania podczerwonego, jak gwiazda Eta Corvi.

Ilustracja burzy komet wokół gwiazdy w pobliżu naszej, zwanej Eta Corvi. Źródło zdjęcia: NASA / JPL-Caltech.

Ponadto sama gwiazda zdaje się ściemniać w miarę nieznacznie - ale regularnie - z czasem. Czy to oznacza, że ​​muszą to być kosmici? Może. W końcu jedynymi innymi typami gwiazd, które wykazują duże, nieregularne spadki, wydają się być młode gwiazdy z dyskami pewnego rodzaju wokół nich: na przykład dyski protoplanetarne, gruz lub dyski okołogwiazdowe. Jednak dyski te zawsze emitują promieniowanie podczerwone, czego KIC 8462852 nie pokazuje, a ponadto ta gwiazda wydaje się mieć co najmniej setki milionów lat, a nie nowo narodzone. W połączeniu ze spadkiem jasności - o 20% w ciągu około stu lat - być może budowana jest megastruktura, która staje się coraz bardziej kompletna.

Ale jest inne wytłumaczenie, które może * działać, i jest o wiele bardziej subtelne.

Koncepcja artysty pozasłonecznego układu pierścieniowego krążącego wokół młodej gigantycznej planety lub brązowego karła J1407b. Źródło zdjęcia: Ron Miller.

Wiadomo, że młode obiekty gwiezdne (YSO) mają duże spadki strumienia, jakie ma ta dziwna gwiazda, a ostatnio pokazano, że wszystkie mają dyski o różnych kątach nachylenia. W nowym badaniu, które właśnie ukazało się w zeszłym tygodniu, pojawiła się gwiazda EPIC 204278916, a także YSO, które wykazuje te duże spadki strumienia. Ma również znacznie mniejszą masę niż Słońce i ma nie więcej niż 11 milionów lat. Widzi trochę emisji podczerwieni dzięki satelicie WISE NASA, ale dalsze obserwacje (z ALMA) wykazały, że jego dysk jest nachylony pod kątem 57º ± 9º do naszego pola widzenia. Ale co najważniejsze, ma ten sam styl zapadania się strumienia.

Strumień opada wokół nowo zmierzonej gwiazdy, EPIC 204278916. Źródło zdjęcia: Rysunek 1 z S. Scaringi i in., Za pośrednictwem http://arxiv.org/abs/1608.07291.

Autorzy oferują dwa potencjalne wyjaśnienia, które widzą, że spadki przepływu są również zgodne ze wszystkim, co zaobserwowano:

  1. wypaczony dysk wewnętrzny przechodzący przez gromady okrężne na okrągłych orbitach, oraz
  2. gruz przypominający kometę na ekscentrycznej orbicie.

Co jest w tym najbardziej interesującego? Chociaż chociaż pierwsze wyjaśnienie spowodowałoby wykrycie promieniowania podczerwonego dla tego tajemniczego obiektu, którego nie pokazuje, drugie wyjaśnienie - jedno z oryginalnych nieegzotycznych wyjaśnień przedstawionych przez badaczy KIC 8462852 - mogłoby również wyjaśniać dziwna gwiazda „obcych megastruktur”!

Zdjęcie: NASA / JPL-Caltech, obecnie nielubiany scenariusz „roztrzaskanej komety”. Ale scenariusz dotyczący dysku okołogwiazdowego z wypaczonym dyskiem wewnętrznym lub dyskiem zewnętrznym bogatym w gruz / rój jest realną możliwością.

Czy ta gwiazda okazuje się być młodsza niż jest to powszechnie akceptowane (co uważa wielu profesjonalnych obserwatorów), czy potencjalnie ma odległy, zewnętrzny dysk, który okazuje się wystarczająco zimny (więc nie widzimy strumienia bliskiej podczerwieni) , wielką rzeczą jest to, że mogą istnieć gruzowate komety blokujące światło. A jeśli tak, to odkryliśmy nowy etap w potencjalnej ewolucji klasy gwiazd! Jest to również interesujące i po prostu nie są kosmitami, na jakie liczyło wielu.

Ale to porusza niezwykle ważną kwestię: nauka nie dotyczy tego, na co liczysz, lecz tego, na co wskazują dowody. Badając te gwiazdy z dużymi spadkami strumienia, dowiedzieliśmy się, że dyski okołogwiazdowe - zawsze zawierające dysk zewnętrzny, ale często także wewnętrzny - są praktycznie uniwersalne. Co jest bardziej prawdopodobne, że ta jedna gwiazda ma zupełnie inną przyczynę: kosmici lub że natura spiskowała, aby dysk tej gwiazdy był znacznie chłodniejszy, bardziej oddalony i trudny do zobaczenia?

Gwiazda KIC 8462852 w podczerwieni i ultrafiolecie. Źródło zdjęcia: podczerwień: IPAC / NASA (2MASS), po lewej; Ultrafiolet: STScI (GALEX), po prawej stronie.

Jury nadal nie istnieje, ale w tej chwili sprytne pieniądze są na wyjaśnieniach, które pasują do wszystkich pozostałych danych do tej pory. Jeśli i kiedy spadki strumienia zaczną się powtarzać, w końcu otrzymamy odpowiedź na pewno.

Ten post pojawił się po raz pierwszy w Forbes i jest dostarczany bez reklam przez naszych zwolenników Patreon. Skomentuj nasze forum i kup pierwszą książkę: Beyond The Galaxy!