塔比之星(Tabby’s star),一颗不明原因剧烈变暗的恒星
科学介绍
位置
KIC 8462852位在
天鹅座,在天空中大约是明亮的天津四(
天鹅座α星)和
天津二(天鹅座δ星)中间,
肉眼看来是北十字的一部分。KIC 8462852位在天鹅座ο1星(
天鹅座31)南边,NGC 6866
星团的东北边。虽然距离星团只有几个弧分,但他们是不相关的,该恒星距离太阳比距离
星团要近。该星的
视星等为11.7,因此无法用
肉眼看到,但在没有光害的漆黑夜晚用5
英寸(127毫米)
望远镜就可以观察。
现象
开普勒望远镜观察到的光度资料显示,该星的亮度有数个非周期性的小骤降,而且每次降低的强度是不一致的。另外还有2个大骤降约每750天会发生一次。这样的强度和非周期变化令科学家们相当困惑。如果有大量小型物体以“密集队形”环绕该恒星,那么产生的结果就会和开普勒观察的资料一致。
第一次主要骤降遮盖了该恒星15%的亮度,另一次则造成22%的下降。比较之下,一颗木星大小的行星只会造成这颗恒星的亮度下降1%,这表示并不是一颗行星在遮挡恒星的光,而是某个宽度有恒星一半的物体。由于开普勒的
反作用轮故障,2015年4月的750日周期性骤降并没有被记录;下一次观察会在2017年5月。
专家推测
一般来说,如果有行星在围绕恒星运转,那么当它挡住一部分星光的时候,恒星的光变曲线会出现一个小坑,代表星光变暗了。通常这种变化是在1%的范围。然而,KIC 8462852的亮度变化幅度很大,而且完全没有规律。四年多来,研究者们最高时看到了15%和22%的深坑,分别出现在观测的大约第800天和第1500天。
“我们从没见过这个样子的恒星。”美国
耶鲁大学的特贝莎·柏亚金(Tabetha Boyajian)说,“它真的是很奇怪。我们以为是数据问题或者是探测器的运动造成的,但这些都检查过了。”
柏亚金是研究KIC 8462852的领导者。她和同事们将“开普勒”的数据和地面望远镜的观测结合,考虑了各种可能性来解释他们看到的现象。
尘埃假说
在《皇家天文学会月报》上,有一篇论文来讨论种种可能的解释。除了设备或数据问题,他们考虑到的可能性还包括亮度的变化是来自恒星内部,或者是
小行星带的尘埃造成的,抑或是行星遭到撞击激起的尘埃遮挡了星光。在这个假设情境下,来自周遭恒星的重力可能造成该星的
奥尔特云里的彗星朝该星坠落。支持这个假说的证据是,距离该星132× 10千米(885
天文单位)确实有一颗
红矮星存在。但是,来自奥尔特云的彗星云气被重力扰动后,以椭圆形轨道近距离绕行恒星,并且有足够的数量造成该星22%的亮度下降,这个想法是受到质疑的。他们也一一排除了这些可能性。每个解释都与观测到的现象存在矛盾之处。比如,一些年轻的恒星确实会有奇怪的亮度变化,就像我们的太阳刚刚形成的时候,周围会有聚集在一起的尘埃,这些尘埃团可能会阻挡星光。然而,这样的恒星会有特定的红外辐射,但KIC 8462852并不是这样。其他的种种迹象也都显示KIC 8462852并不是一颗年轻恒星:它是一颗成年的F型恒星,有太阳的1.5倍大。这种可能性是极低的。美国宇航局的广域红外线探测卫星(WISE)在2009到2011年间曾对那颗恒星进行过观测,并没有任何数据显示那边发生了行星碰撞。随后,“开普勒”的观测就开始了,二者的时间间隔很短。在如此短的间隔里恰好发生了行星碰撞,是一件概率极低的事。“开普勒”必须是在对的时候看到了对的地方,才会刚刚好看到一批彗星从恒星的前面经过。
行星碰撞假说
目前已经对该星进行了高分辨率的
光谱仪和影像观察,也透过西班牙的北欧光学望远镜进行了光谱能量分布分析。如果这些环绕恒星的物体之间发生碰撞,那么应该会产生温暖的尘埃,并发出
红外线光,但是目前并没有观察到任何超量的红外线能量,因此这些物体不可能是巨大行星之间碰撞产生的残骸。其他研究者认为行星残骸场的解释是行不通的,因为克普勒望远镜观察到这个现象的机会非常低。
外星人假说
根据该星的
恒星光谱可知,该星的亮度变化不可能是它本身的变化,即此星并非
变星。因此,科学家提出了数个假说,假设有某些物体在环绕该星并阻挡它的光,但是尚没有一个假说可以完整解释观察到的资料。
此文明已达到II型文明阶段 我们还未达I型
天文学家杰森·莱特(Jason Wright)和其他研究该星的学者写了一篇论文,声称该星如果比它的位置和速度显示出的年纪还要来得轻的话,那它的周围就可能还有凝结中的物质。除此以外,他们也假设这些物体可能是
外星文明建造的
巨型结构,好比说
戴森球,这是一种假想的结构,先进的文明可能会在恒星四周建设这种结构体,用以将恒星发出的光转换成能量使用。
其他解释
其他解释有仪器/资料的错误、易变的
Be星、
宇宙尘、伴星、具备
原行星盘的年轻恒星、或是一系列具备环型结构的巨大行星。
目前来说,尘埃,宇宙
彗星群,星际气体的假说成立的可能性很低。
在reddit上的相关讨论里,也存在大量反对外星人的观点。
科学研究
2014年,柏亚金在一次学术会议期间把数据拿给
美国宾夕法尼亚州立大学的天文学家杰森·赖特(Jason Wright)看。赖特看到后也很惊讶,用他的话说,那些光变是“疯狂的”。
赖特本身在“外星行星和可居住世界研究中心”从事研究工作。他当时正在写一篇论文,讲述“开普勒”除了探测外星行星,还有可能探测到外星文明建造的巨型空间设施。
他认为,柏亚金给出的解释全都是“自然因素”,而其实还有另外一种可能性——亮度变化是由外星文明造成的。他随后将KIC 8462852加入到了论文草稿中。“我们感到这是迄今为止最有希望的‘搜寻地外文明计划’(SETI)的观测目标。”他和同事们写道。
在早先的一篇论文中,赖特等人提出,如果一个文明建造了一个巨型空间设施,那么它们就会建造更多。这造成的效果就是,会有一批不同尺寸和运动周期的设施围绕恒星运转。如果这些设施最终完全将恒星围住,那么就形成了“完整的戴森球”。
赖特等人分析认为,从KIC 8462852光变的周期和缺少重复性来看,遮挡物是运行在一个很长的轨道上。光变达到22%,则意味着遮挡物的尺寸至少达到恒星直径的四分之一。
假如那些遮挡物真的是智能生物的杰作,那么根据苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫提出的标准,那个文明已经达到“II型文明”阶段。在这个最早于1960年代提出的“
卡尔达肖夫指数”中,文明根据其对能源的需求被分为三个类型,分别为I型、II型和III型。
I型文明能够攫取邻近星球的能源;II型文明可以采集恒星的全部能量,戴森球是其中一种具体的方式;而III型文明已经可以作星际旅行,是能源方面的大师。在这种标准下,人类尚未达到I型文明的水平。
当前,并没有科学家认为“外星文明”对KIC8462852来说是一个可能性很大的解释。也许天文学家们观测到的现象完全来自自然过程。
“但是从‘搜寻地外文明计划’的角度来看,人们需要把资源用在最佳目标上。寻找天文异常是聚焦搜寻目标的一个合理化方式。为所有现象提供纯粹的自然解释,或者将‘搜寻地外文明计划’的努力用于天体物理上最无法解释的现象,二者之间并不存在矛盾。”赖特这样表示。
最近,柏亚金、赖特,以及美国加州大学伯克利分校SETI中心主任安德鲁·谢米昂(Andrew Siemion)已经在申请使用绿岸天文望远镜观测KIC8462852。那是一架位于美国西弗吉尼亚的直径100米的大型
射电望远镜。如果1480光年外有技术文明,它们也许会发出某些可以被
射电望远镜阵捕捉到的特定电波。
光波异常
太空到底是否有生命,天文学家至今未有定论。近日有天文学家分析
美国太空总署(NASA)的
开普勒太空望远镜(Kepler Space Telescope)回传地球的数据,赫然发现太空中一颗恒星,有特殊的光波动,外有不明物质,驱使一众天文学家大胆推论,有外星生物正利用恒星的能量“大兴土木”,制造巨大的建筑物。
出现异常光波动的是恒星KIC8462852,它距离地球约1480光年,本身拥有巨大能量,热度和亮度都较太阳为高,一直是天文学家的考研对象。一众天文学家近日利用上述望远镜观测该恒星,发现它的外围有不寻常的光波动,亮度较寻常周期急跌8成,更有一大群不明物质围绕。
天文学家探究其中原因,初时以为这些光波动,只是数据回传错误,又或是小行星解体碎片,甚至是太空船活动干扰所致,但说法一一被推翻。美国宾夕凡尼亚大学天文学家赖特(JasonWright)更大胆假设,认为有外星文明正蠢蠢欲动,偷取恒星的能量输出,建造巨大的建筑群。
赖特续指:“要作存在外星人这个推论,应该留待最后方提出,但这些(证据)确实像是人类期望已久的外星文明活动”。
美国耶鲁大学研究人员博耶赞(TabethaBoyajian)亦指,此情况非常罕有,她亦相信这些光波动与外星文明有关。
一系列奇异的光波动现象无法用现有的理论进行解释,因此有理论指出,这可能是我们发现的
外星人星际工程的证据。根据这个理论,当有一个巨大的物体通过恒星前方时,会导致恒星亮度发生微弱的改变,该方法也被用于发现系外行星,不过这次我们发现了不寻常的现象。暗示这可能是一个外星轨道建筑,运行在恒星周围的轨道上(即所谓“
戴森球”)。KIC 8462852恒星系统距离我们1480光年,这个距离其实不算太远,但我们目前的技术仍然无法抵达。开普勒望远镜从2009年开始就持续对目标恒星进行监视,寻找微弱的亮等变化,以此发现系外行星。这次公布的数据中,
科学家发现了奇怪的地方,显然这不是一颗行星,恒星光信号波动的现象暗示有一个较大的物体通过了恒星盘面,有可能是
外星人的能量站,或者说是超级油井。
从图中可以看出,一系列的光波动目前仍然无法解释,耶鲁大学
科学家Tabetha Boyajian指出,我们从来没有见过这样的恒星信号,以为是探测器出现错误。但是检查之后,也没有发现问题,因此这个信号可能是真实的。如果这颗恒星被
外星人利用,那么其周围会布满各种轨道建筑,以最大限度汲取光能。这就会导致恒星亮度发生改变,下降到原来20%的水平。该现象发现于2011年,每次活动呈现周期性,大约5至80天,这段光变曲线与其他恒星有所差别。
加州大学伯克利分校、搜寻地外文明研究所等机构也在推进地外文明搜寻,目前
科学家建议我们应该寻找恒星周围的人造建筑。因为高级文明需要使用大量的能量,恒星上取之不尽的能量是可开采的。如果某个恒星系统被先进的外星文明殖民,那么会产生大量的中红外波长信号,由此可发现
外星文明。
2017年5月19日,备受关注的KIC 8462852又再度“开始运作”,科学家表示,它的光线就像两年前那样再度奇怪地变暗 ,而它不规则的光线放射则让人感到十分困惑。
这颗星星在星期五再次突然变暗,短短几天里,它已经减少了 3% 的亮度。