Mystisk dæmpning af Tabbys Star kan være forårsaget af støv

En af de mest mystiske stjerneobjekter afslører måske endelig nogle af dens hemmeligheder.

Kaldet KIC 8462852, også kendt som Boyajians stjerne, eller Tabby's Star, objektet har oplevet usædvanlige fald i lysstyrke - NASAs Kepler-rumteleskop observerede endda dæmpning på op til 20 procent i løbet af få dage. Ud over, stjernen har haft meget mere subtile, men langsigtede gådefulde dæmpningstendenser, med en fortsætter i dag. Intet af denne adfærd forventes for normale stjerner, der er lidt mere massive end Solen. Spekulationer har inkluderet ideen om, at stjernen slugte en planet, at den er ustabil, og en mere fantasifuld teori involverer en kæmpe anordning eller "megastruktur" bygget af en avanceret civilisation, som kunne høste energi fra stjernen og få dens lysstyrke til at falde.

En ny undersøgelse, der bruger NASAs Spitzer- og Swift-missioner, samt det belgiske AstroLAB IRIS observatorium, tyder på, at årsagen til dæmpningen over lange perioder sandsynligvis er en ujævn støvsky, der bevæger sig rundt om stjernen. Dette er i modstrid med "fremmede megastruktur"-ideen og de andre mere eksotiske spekulationer.

Den rygende pistol:Forskere fandt mindre dæmpning i det infrarøde lys fra stjernen end i dens ultraviolette lys. Enhver genstand, der er større end støvpartikler, vil dæmpe alle lysets bølgelængder lige meget, når de passerer foran Tabby's Star.

"Dette udelukker stort set aliens megastrukturteori, da det ikke kunne forklare den bølgelængdeafhængige dæmpning, " sagde Huan Meng, ved University of Arizona, Tucson, der er hovedforfatter af den nye undersøgelse offentliggjort i The Astrofysisk tidsskrift . "Vi har mistanke om, i stedet, der er en støvsky, der kredser om stjernen med en omløbsperiode på omkring 700 dage."

Hvorfor støv er sandsynligt

Vi oplever den ensartede dæmpning af lyset ofte i hverdagen:Går du til stranden på en lys, solskinsdag og sidde under en paraply, paraplyen reducerer mængden af ​​sollys, der rammer dine øjne i alle bølgelængder. Men hvis du venter på solnedgangen, solen ser rød ud, fordi det blå og ultraviolette lys er spredt væk af små partikler. Den nye undersøgelse tyder på, at de objekter, der forårsager den langvarige dæmpning af Tabby's Star, ikke kan være mere end et par mikrometer i diameter (ca. en ti-tusindedel af en tomme).

Fra januar til december 2016, forskerne observerede Tabby's Star i ultraviolet ved hjælp af Swift, og i infrarød ved hjælp af Spitzer. Supplerende rumteleskoper, forskere observerede også stjernen i synligt lys i samme periode ved hjælp af AstroLAB IRIS, et offentligt observatorium med et 27-tommer bredt (68 centimeter) reflekterende teleskop placeret nær den belgiske landsby Zillebeke.

Baseret på den stærke ultraviolette dip, forskerne fastslog, at de blokerende partikler skal være større end interstellart støv, små korn, der kunne være placeret hvor som helst mellem Jorden og stjernen. Sådanne små partikler kunne ikke forblive i kredsløb om stjernen, fordi tryk fra dens stjernelys ville drive dem længere ud i rummet. Støv, der kredser om en stjerne, kaldet circumstellar støv, er ikke så lille, at den ville flyve væk, men heller ikke stor nok til ensartet at blokere lys i alle bølgelængder. Dette betragtes i øjeblikket som den bedste forklaring, selvom andre er mulige.

Samarbejde med amatørastronomer

Borgerforskere har haft en integreret del i at udforske Tabby's Star siden dens opdagelse. Lys fra dette objekt blev først identificeret som "bizart" og "interessant" af deltagere i Planet Hunters-projektet, som giver enhver mulighed for at søge efter planeter i Kepler-dataene. Det førte til en undersøgelse fra 2016, der formelt introducerede objektet, som er tilnavnet for Tabetha Boyajian, nu på Louisiana State University, Baton Rouge, som var hovedforfatter af det originale papir og er medforfatter til den nye undersøgelse. Det seneste arbejde med langtidsdæmpning involverer amatørastronomer, som yder teknisk og softwaresupport til AstroLAB.

Adskillige AstroLAB-teammedlemmer, der arbejder frivilligt på observatoriet, har ingen formel astronomiuddannelse. Franky Dubois, hvem betjente teleskopet under Tabby's Star-observationerne, var værkfører på en selefabrik indtil sin pensionering. Ludwig Logie, der hjælper med tekniske problemer på teleskopet, er sikkerhedskoordinator i byggebranchen. Steve Rau, der behandler observationer af stjernelysstyrke, er underviser hos et belgisk jernbaneselskab.

Siegfried Vanaverbeke, en AstroLAB-frivillig, der har en ph.d. i fysik, blev interesseret i Tabby's Star efter at have læst undersøgelsen fra 2016, og overtalte Dubois, Logie og Rau bruger Astrolab til at observere det.

"Jeg sagde til mine kolleger:'Dette ville være et interessant objekt at følge, '" huskede Vanaverbeke. "Vi besluttede at være med."

University of Arizona astronom George Rieke, en medforfatter på det nye studie, kontaktede AstroLAB-gruppen, da han så deres data på Tabby's Star opslået i et offentligt astronomiarkiv. Grupperne i USA og Belgien gik sammen om at kombinere og analysere deres resultater.

Fremtidig udforskning

Mens undersøgelsesforfattere har en god idé om, hvorfor Tabby's Star dæmpes på lang sigt, de behandlede ikke de kortsigtede dæmpningsbegivenheder, der skete i tre-dages spurter i 2017. De konfronterede heller ikke mysteriet med de store 20-procents dyk i lysstyrke, som Kepler observerede, mens han studerede Cygnus-feltet for dets primære mission. Tidligere forskning med Spitzer og NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer antydede, at en sværm af kometer kan være skyld i den kortvarige dæmpning. Kometer er også en af ​​de mest almindelige kilder til støv, der kredser om stjerner, og kan således også være relateret til den langvarige dæmpning, som Meng og kolleger studerede.

Nu hvor Kepler udforsker andre pletter af himlen i sin nuværende mission, kaldet K2, den kan ikke længere følge op på Tabby's Star, men fremtidige teleskoper kan hjælpe med at afsløre flere hemmeligheder om dette mystiske objekt.

"Tabby's Star kunne have noget som en solaktivitetscyklus. Dette er noget, der skal undersøges nærmere og vil fortsætte med at interessere videnskabsmænd i mange år fremover, " sagde Vanaverbeke.