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行为古怪的KIC 8462852

时间:2018-10-11 11:28 来源:未知 作者:admin

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作者:Kelly Beatty  原文来自:  Posted: 2015. 10. 20

编译:Melipal  审校:Linq (编译版权所有,未经许可请勿转载。)

开普勒空间望远镜记录下了一颗目标恒星KIC 8462852出现的一些不规则的减暗。没有任何一种自然现象可以很好地解释这些减暗。

公众科学 项目已经成为吸引数以千计的业余爱好者巡视庞大而复杂的数据的绝好方式。其中的一项公众科学项目是的,它的目的是在NASA开普勒望远镜记录下的光变曲线中搜索被计算机算法所忽略的行星候选体。这样的算法是通过行星从主星前方通过时导致的主星周期性减暗来寻找系外行星的。星光的减暗时间通常很短(数小时),而且是具有精确周期性的。

但是一颗目标恒星KIC 8462852出现的星光减暗现象完全不符合这个模式。在运行早期,参与行星搜索者的志愿者发现了一个持续时间长得不可思议(4天)的减暗,减幅只有0.5%。随着时间推移,这颗现在很可疑的恒星变得愈发诡异了。记录下的减暗事件参差而不规律,有时幅度很小,但有时星光亮度降低了20% 而且减暗的时间是不可预测的。

上图展示了开普勒对天鹅座的12等星KIC 8462852的4年观测。在输出星光(按100%进行归一)中出现了若干偶发的减暗,这意味着一些东西局部阻挡了光线。用黄色加亮的部分是在2013年2月到4月记录的,下面的一排曲线用不同的比例对其进行了展示。每次减暗事件对应的随机不规则形态不可能是由于系外行星的凌星导致的。(图片提供:T. Boyajian others / MNRAS)

所以KIC 8462852周围到底发生了什么情况?在,由耶鲁大学的塔贝萨 博亚延(Tabetha Boyajian)领导的一个研究小组深入探讨了这个谜题。

首先,研究者排除了所有关于恒星本身的可笑说法。这颗12等星位于天鹅座中部偏东处,距离地球1480光年。它不具有巨型星斑、有节奏的脉动或其他所古怪行为 不,KIC 8462852看上去是一颗完全正常的F型恒星,虽然它的自转很快(周期为21.1小时)。他们经由英国红外望远镜以及凯克II望远镜的红外观测,在区区2角秒之外发现了一颗暗得多的M型矮星。但如果这颗矮星确实是伴星,那么两星的间距就将近有辽阔的900天文单位(a.u.),合1300亿千米。

无论是什么原因在恒星光变曲线中形成了深深的凹陷,它必然是很庞大的,要比开普勒发现的典型系外行星大得多。博亚延及其同事评估了多种可能的解释,不过其中的大多数都存在致命缺陷。举例来说,研究者搜索了来自KIC 8462852的红外辐射超出,这是说明恒星周围存在大量尘埃的关键线索。但他们并没有找到这样的特征。因此不规则的减暗不应该来自穿过恒星盘面的巨型不透明尘埃云、假想小行星带碰撞粉碎事件带来的碎片团,或者是导致星球瓦解的行星碰撞。

小行星的瓦解会形成大量尘埃,它们会散布在很宽阔的宇宙空间中。上面这张艺术图描绘了在一颗名为NGC 2547-ID8的年轻恒星周围这样一场事件可能的样子。(图片提供:NASA / JPL-Caltech)

来自宾夕法尼亚州立大学的系外行星专家贾森 怀特(Jason Wright)解释说: 你可以想象出很多种方法,让恒星具有这样古怪的行为,但是几乎所有这些都是涉及年轻恒星的。这颗恒星运行速度很快,不可能是新近形成的,而且也没有表现出任何红外迹象说明它拥有庞大的盘面,并与导致减暗的物质发生关联。

也许是一颗瓦解的彗星?

一种看上去足够合理的观点要涉及一颗或更多彗星的瓦解,彗星从距离主星不到1天文单位的地方通过。至少这是可以出现的。不论如何,当彗星距离太阳过近的时候,时刻(距离行星太近也可以,比如1992年7月,当舒梅克 列维9号彗星来到距离木星太近的地方之后,它就瓦解了)。

当哈勃空间望远镜在1004年3月19日记录下上面这张照片时,舒梅克 列维9号彗星已经变了一列21块冰态碎块,延展710000英里(110万千米)。(图片提供:NASA / ESA / H. Weaver E. Smith)

在环绕KIC 8462852的单一轨道上散布的大而多样的彗星残骸可以解释开普勒所见的不规则减暗。但是这并非完美的解答,原因是望远镜记录下的光变曲线存在一些古怪的形态特征,并不能用瓦解的彗星模型轻松拟合。

在假想的瓦解之后,这些碎块会很快消散掉,所以为什么开普勒能够足够幸运,可以在这单独的一颗彗星恰好解体的时候进行观测呢?研究者假想存在一族靠近恒星的彗星,由此回避了这个时间难题。它们也许是受遥远伴星的引力扰动而向内飞来的。

小组正在考虑的另一个假设论文并没有提及:一个部分完成的 。为了照顾不熟悉科幻的人,戴森球是假想的巨型结构,由先进的外星文明环绕着恒星建造而成,可以捕获恒星所有的辐射能。

扯得有点远,没错,不过根据《大西洋月刊》的罗斯 安德森(Ross Anderson)撰写的报道,博亚延现在正在与怀特以及来自加州大学伯克利分校的SETI研究者安德鲁 西耶米昂(Andrew Siemion)组成了合作组。他们希望可以使用灵敏的射电天线(如甚大天线阵,它在1997年的电影《接触》中得到了突出表现)来偷听外星人的建筑工地可能泄漏出的发射信号。

射电搜索虽然已经被承认是长期行为了,但它将是简单直接的。没有那么吸引人,但同样可以泄露线索的是继续监测KIC 8462852,搜索更多的减暗事件(也许它们最终是周期性的?),或者是搜索来自所有尘埃的红外辐射,彗星解体期间应该已经释放了这些尘埃。美国变星观测者协会已经,请求针对这颗恒星进行更多的观测。

贾森 怀特在中陈述了这个宇宙之谜的更多细节。同时他还是的第一作者,论文已经提交给了《天体物理学报》。

(全文完)

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