科学家对“外星巨型结构恒星”多年来的变暗感到困惑

这颗恒星打破了所有规则
Illustration of a Dyson sphere around a star
围绕恒星的戴森球的插图 丹妮尔·富特塞尔/SETI国际

恒星 KIC 8462853 有一个黑暗的秘密。字面意义上的。在2011年和2013年,这颗恒星的光芒 骤降了高达20%,这表明有什么东西非常大一定挡住了光线。比如,比木星大20倍的东西。科学家们推测,彗星、尘埃团,甚至一个巨大的外星结构都可能导致这种变暗,但到目前为止,没有一种解释真正奏效。

现在,刚刚在arxiv上发布的一篇论文发现,在开普勒望远镜对其进行观测的整整四年里,这颗恒星的亮度下降了前所未有的程度。目前尚不清楚这一现象是否与2011年和2013年发生的巨大但短暂的亮度下降有关。

北斗七星

在一项尚未经过同行评审的新研究中,天文学家本·蒙特特和约书亚·西蒙测量了开普勒望远镜在其四年任务期间记录的这颗恒星(非正式名称为“泰比之星”)的光芒。他们发现了一些非常奇怪的活动。

在前几年,泰比之星的亮度每年下降约0.34%。然后在200天内,其光度急剧下降了约2.5%。之后,它恢复到最初的缓慢衰减速率。

light levels of KIC 8462852
在开普勒望远镜观测这颗神秘恒星的四年里,其光度总共下降了约3%——但并非以恒定的速率下降。(作为参考,800标记处的巨大下降是最初让科学家们意识到这颗恒星非常奇怪的巨大下降之一。“这简直超出了记录,”蒙特特说。)蒙特特和西蒙,2016年

作者们查看了泰比之星附近500颗其他恒星,以及500颗与泰比之星大小和构成相似的恒星,但其他恒星的亮度水平没有经历如此剧烈的下降。它们的亮度基本保持不变。

长期趋势?

此前,旧的天文底片表明这颗恒星在过去一个世纪里一直在变暗,这需要难以置信数量的巨大彗星才能解释这种趋势。然而,科学家们对这些发现意见不一,关于长期变暗的争论仍然没有定论。

开普勒望远镜的高精度数据显示,在这四年里,当开普勒观测这颗恒星时,它确实在变暗,这表明长期变暗的假设是可能的,但科学家们仍然无法确定。

“这些结果为我们带来了拼图的又一块出人意料的惊喜,”泰比之星的发现者之一、泰比之星昵称的命名者塔贝莎·布亚吉安说。

“泰比之星仍然难以解释!”研究恒星长期光度模式的凯万·斯塔森在给《大众科学》的电子邮件中说。“这些引人入胜的新发现表明,目前考虑的任何一种现象都无法单独解释这些观测结果。当然,这颗恒星不必遵循我们对单一解释的期望。最终,弄清楚这个谜团可能需要解释多种效应的组合。”

难以解释

科学家们对泰比之星周围发生的事情的解释各不相同。虽然布亚吉安仍然认为最可能的解释是一群寒冷的彗星,但蒙特特认为越来越多的证据表明一大片尘埃正在阻挡恒星的光芒。

如果光线被彗星或尘埃(或者外星戴森群)阻挡,科学家们会期望看到恒星周围发出额外的热能。到目前为止他们还没有,但蒙特特想知道,是否更深入的测量会发现缺失的能量。

“有很多解释只能解释故事的一半或三分之二,但没有一种能完全解释一切,”他说。

尽管仍然存在许多不确定性,但蒙特特认为,导致奇怪光线闪烁的可能是某种以前未发现的恒星行为的可能性至少似乎在减小。

“有一个我们以前没见过的事情可能可以用恒星机制来解释,但这已经是几个事情了。我们似乎不太可能忽略一个能解释所有这些的恒星机制。”

寻找答案

为了找出导致 KIC 8462852 神秘行为的原因,科学家们希望在它经历2011年和2013年那样的大幅度亮度下降时对其进行研究。

尽管开普勒望远镜不再能够监测泰比之星,但布亚吉安的团队最近赢得了资金,将继续使用拉斯康布雷斯天文台全球望远镜网络(LCOGT)监测这颗恒星。如果检测到任何异常情况,将立即联系专业和业余的天文学家网络,以便收集尽可能多的关于变暗事件的数据。

来自地面的观测,如LCOGT的观测,不像开普勒这样的太空望远镜那样精确,但欧洲航天局即将推出的望远镜也可以提供帮助。

PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) 将会是“升级版的开普勒”,蒙特特说。这架太空望远镜预计将花费几年时间研究开普勒观测过的相同区域。该望远镜预计将于2024年发射。

与此同时,围绕泰比之星的谜团只会越来越深。

 

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