Er den fremmede megastruktur omkring Tabbys Star faktisk en gasgigant med ringmærker?

KIC 8462852 (alias Tabby's Star) er fortsat en kilde til både fascination og kontrovers. Lige siden det først blev set at gennemgå mærkelige og pludselige fald i lysstyrke (i oktober 2015), har astronomer spekuleret i, hvad der kunne være årsagen til dette. Siden den gang, forskellige forklaringer er blevet tilbudt, inklusive store asteroider, en stor planet, en affaldsskive eller endda en fremmed megastruktur.

Det seneste forslag til en naturlig forklaring kommer fra University of Antioquia i Colombia, hvor et team af forskere har foreslået, at både de større og mindre fald i lysstyrke kunne være resultatet af en planet med ringmærker, der ligner Saturn, der passerer foran stjernen. Det her, de hævder, ville forklare både de pludselige fald i lysstyrken og de mere subtile fald set over tid.

Studiet, med titlen "Anomalous Lightcurves of Young Tilted Exorings", for nylig dukket op på nettet. Anført af Mario Sucerquia, en postdoc-studerende ved University of Antioquia's Department of Astronomy, holdet udførte numeriske simuleringer og semi-analytiske beregninger for at afgøre, om en gasgigants transitter kunne forklare de nylige observationer foretaget af Tabby's Star.

I øjeblikket, exoplanet-jægere bruger en række metoder til at opdage planetariske kandidater. En af de mest populære er kendt som transitmetoden, hvor astronomer måler fald i en stjernes lysstyrke forårsaget af en planet, der passerer mellem den og observatøren (dvs. passerer foran en stjerne). Hvordan en gaskæmpe med ringe ville dæmpe en stjernes lys var bekymrende her, fordi den ville gøre det på en uregelmæssig måde.

I bund og grund, ringene ville være den første ting til at skjule lyset fra stjernen, men kun i ringe grad. Da størstedelen af ​​gasgiganten passerede stjernen, et betydeligt fald ville forekomme efter et andet mindre fald, da ringene på den anden side passerede. Men da ringene ville være i en anden vinkel hver gang, de mindre dips ville være større eller mindre, og den eneste måde at vide det med sikkerhed ville være at sammenligne flere transitter.

I fortiden, forskere fra University of Antioquia udviklede en ny metode til at detektere ringe omkring exoplaneter ("exorings"). I det væsentlige, de viste, hvordan en stigning i dybden af ​​et transitsignal og den såkaldte "foto-ring"-effekt (ofte forvekslet med falske positive i tidligere undersøgelser) kunne tolkes som tegn på en exoplanet med en Saturn-lignende ringstruktur.

Holdet, der udtænkte denne metode, blev ledet af Jorge I. Zuluaga fra Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), som også var medforfatter på denne undersøgelse. For at teste denne teori med KIC 8462852, holdet simulerede en lyskurve fra en planet med ringmærker, der var omkring 0,1 AU fra stjernen. Det, de fandt, var, at en vippet ringstruktur kunne forklare de dæmpningseffekter, der blev opdaget fra Tabby's Star i fortiden.

De fandt også ud af, at en vippet ringstruktur ville undergå kortvarige ændringer i form og orientering som følge af stjernens gravitationstræk på dem. Disse ville være tydelige på grund af stærke variationer i transitdybde og kontakttider selv mellem på hinanden følgende transitter. Dette vil sandsynligvis også blive fortolket som anomalier i signaldata, eller føre til fejlberegninger af en planets egenskaber (dvs. radius, semi-hovedakse, stjernernes tæthed, etc).

Det er ikke første gang, at en ringformet struktur er blevet foreslået som en forklaring på mysteriet, der er Tabby's Star. Og holdet indrømmer, at der er andre mulige forklaringer, som omfatter muligheden for, at en exomoon bryder op omkring en større planet (dvs. efterlader en affaldsskive). Men som Sucerquia antydede i et interview med New Scientist, denne seneste undersøgelse giver noget overbevisende stof til eftertanke:

"Pointen med dette arbejde er at vise samfundet, at der er mekanismer, der kan ændre lyskurverne. Disse ændringer kan genereres af månernes eller ringenes dynamik, og ændringerne i disse systemer kan forekomme i så korte skalaer, at de kan opdages i løbet af få år."

En anden interessant takeaway fra forskningsstudiet er det faktum, at oscillerende ringstrukturer også kunne forklare det mærkelige ved nogle lyskurver, der allerede er kendt. Med andre ord, det er muligt, at astronomer allerede har fundet beviser for ringmærkede exoplaneter, og vidste det simpelthen ikke. Ser frem til, det er muligt, at fremtidige undersøgelser også vil vise mange flere af disse verdener.

Selvfølgelig, hvis denne undersøgelse skulle vise sig at være korrekt, det betyder, at det, som nogle betragter som vores bedste håb om at finde en fremmed megastruktur, nu er gået tabt. Indrømmet, this would be a disappointment. If there's one thing about the mystery of Tabby's Star that has been consistently intriguing, it's the fact that a megastructure couldn't be ruled out. If we have come to that point at last, there's not much more to say.

Except, perhaps, that's it's a big Universe! There's sure to be a Kardashev Type II civilization out there somewhere!