Η εντύπωση του καλλιτέχνη για ένα νεαρό αστέρι που περιβάλλεται από έναν πρωτοπλανητικό δίσκο. Πιστωτική εικόνα: ESO / L. Calçada.

Ένα νεαρό, σκονισμένο, αστέρι που φέρει δίσκους μας θυμίζει "Alien Megastructures" δεν είναι η μόνη απάντηση

Όταν οι φαντασίες μας τρέχουν άγρια, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι είναι δικό μας λάθος, όχι τα δεδομένα.

"Διαφορετικά, προσπαθούμε να επικοινωνήσουμε με κάποιον που δεν υπάρχει με ένα σύστημα που δεν λειτουργεί." - Φίλιπ Κ. Ντικ

Όταν παρατηρείτε ένα μακρινό αστέρι, αναμένετε ότι η φωτεινότητά του θα είναι κάτι αρκετά ομοιόμορφο. Σίγουρα, μερικά αστέρια ποικίλλουν σε φωτεινότητα περιοδικά - ακόμα και ο Ήλιος μας - αλλά αυτές οι εγγενείς παραλλαγές εμφανίζονται με προβλέψιμη κανονικότητα και σε καλά κατανοητά μεγέθη. Μερικά αστέρια διαφέρουν λόγω εξωγενών παραγόντων, όπως η έκλειψη από άλλο αστέρι ή η διέλευση από έναν εξωηλιακό πλανήτη. Αλλά κάθε τόσο, συναντάμε ένα παράξενο αστέρι: ένα που αλλάζει τη φωτεινότητά του με τρόπο που δεν είναι περιοδικός ή εξηγήσιμος από τα τρέχοντα μοντέλα.

Πιστωτική εικόνα: Tabby Boyajian και η ομάδα της PlanetHunters, μέσω http://sites.psu.edu/astrowright/2015/10/15/kic-8462852wheres-the-flux/.

Στην περίπτωση ενός συγκεκριμένου αστεριού, KIC 8462852, οι πτώσεις στη φωτεινότητά του είναι τόσο μεγάλες, τόσο ακανόνιστες και τόσο περίεργες που έχουν προταθεί μια ολόκληρη σειρά από περίεργα φαινόμενα για να το εξηγήσουν. Μερικές από τις πιο φυσικές εξηγήσεις, όπως μαζικά δακτυλιοειδείς πλανήτες, πρωτοπλανητικοί δίσκοι, αποσυντιθέμενοι κομήτες ή μαζικές πλανητικές συγκρούσεις, απογοητεύτηκαν από διάφορες παρατηρήσεις. Αλλά ένα από τα πιο εντυπωσιακά σενάρια - ότι κάποιο είδος μαζικής εξωγήινης υποδομής εμποδίζει ένα μεγάλο μέρος αυτού του φωτός σε ακανόνιστα διαστήματα - έχει συλλάβει τη δημόσια φαντασία.

Μια Dyson Sphere υπό κατασκευή, η οποία προκαλεί μεγάλες πτώσεις ροής και σταδιακά εξασθενίζει το αστέρι με την πάροδο του χρόνου. Πιστοποίηση εικόνας: εξώφυλλο δημόσιου τομέα από CapnHack, μέσω http://energyphysics.wikispaces.com/Proto-Dyson+Sphere.

Η όλη ώθηση για την εξέταση αυτής της εξωφρενικής εξήγησης είναι επειδή καμία από τις συμβατικές δεν φαίνεται να λειτουργεί. Ένα δυαδικό έκλειψη θα απαιτούσε αυτές τις μεγάλες παραλλαγές να είναι κανονικές και δεν είναι, παρόλο που το αστέρι έχει δυαδικό σύντροφο. Οι πλανήτες διέλευσης απλώς δεν έχουν αρκετά μεγάλο μέγεθος σε σύγκριση με τα αστέρια για να είναι υπεύθυνοι για τόσο απίστευτα μεγάλες παραλλαγές. Τα νεαρά αστέρια με πρωτοπλανητικούς δίσκους θα πρέπει να εκπέμπουν φως στις υπέρυθρες ακτίνες και οι παρατηρήσεις με το Υπέρυθρο Τηλεσκόπιο της NASA (IRTF) εμφανίστηκαν άδειες. Οι υπέρυθρες παρατηρήσεις επίσης δεν δείχνουν στοιχεία για ζεστή σκόνη, η οποία θα υπήρχε εάν παίζονταν πλανητικά συντρίμμια σύγκρουσης. Και έτσι μια απίστευτη πυκνότητα σκονισμένων κομματιών κομήτη φαίνεται να έχει μείνει, αλλά αυτή η εξήγηση φαίνεται σχεδόν τόσο τρελή όσο οι εξωγήινοι, καθώς, όπως και οι εξωγήινοι, δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ πριν χωρίς να συνοδεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία, όπως δείχνει το αστέρι Eta Corvi.

Μια εικόνα μιας καταιγίδας κομητών γύρω από ένα αστέρι κοντά στο δικό μας, που ονομάζεται Eta Corvi. Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL-Caltech.

Επιπλέον, το ίδιο το αστέρι φαίνεται να εξασθενίζει τόσο ελαφρώς - αλλά τακτικά - με την πάροδο του χρόνου. Αυτό σημαίνει λοιπόν ότι πρέπει να είναι εξωγήινος; Μπορεί. Σε τελική ανάλυση, οι μόνοι άλλοι τύποι αστεριών που δείχνουν μεγάλες, ακανόνιστες βυθίσεις φαίνεται να είναι νεαρά αστέρια με δίσκους κάποιου τύπου γύρω τους: για παράδειγμα πρωτοπλανητικοί δίσκοι, δίσκοι συντρίμμια ή περιστασιακοί δίσκοι. Ωστόσο, αυτοί οι δίσκοι εκπέμπουν πάντα υπέρυθρη ακτινοβολία, την οποία δεν δείχνει το KIC 8462852, και επιπλέον αυτό το αστέρι φαίνεται να είναι τουλάχιστον εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, όχι νεογέννητο. Σε συνδυασμό με την πτώση της φωτεινότητας - κατά 20% σε διάστημα περίπου ενός αιώνα - ίσως κατασκευάζεται μια μεγάλη υποδομή και γίνεται όλο και πιο ολοκληρωμένη.

Αλλά υπάρχει μια άλλη εξήγηση που θα μπορούσε να λειτουργήσει και είναι πολύ πιο λεπτή.

Η αντίληψη του καλλιτέχνη για το εξωηλιακό σύστημα δαχτυλιδιών που περιβάλλει τον νεαρό γίγαντα πλανήτη ή τον καφέ νάνο J1407b. Πιστωτική εικόνα: Ron Miller.

Τα νεαρά αστρικά αντικείμενα (YSOs) είναι γνωστό ότι έχουν τις μεγάλες πτώσεις ροής που έχει αυτό το περίεργο αστέρι και πρόσφατα έχουν δειχθεί ότι όλοι έχουν δίσκους που έρχονται σε διάφορες γωνίες κλίσης. Σε μια νέα μελέτη που προ-εκτύπωσε μόλις βγήκε αυτή την περασμένη εβδομάδα, το αστέρι EPIC 204278916 παρατηρήθηκε και επίσης είναι ένα YSO που παρουσιάζει αυτές τις μεγάλες πτώσεις ροής. Είναι επίσης πολύ χαμηλότερη σε μάζα από τον Ήλιο και δεν είναι άνω των 11 εκατομμυρίων ετών. Βλέπει λίγο εκπομπές υπερύθρων χάρη στον δορυφόρο WISE της NASA, αλλά οι παρατηρήσεις παρακολούθησης (με ALMA) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο δίσκος του έχει κλίση 57º ± 9º στην οπτική γωνία μας. Αλλά και πάλι, το πιο σημαντικό, έχει το ίδιο στιλ ροής.

Η ροή πέφτει γύρω από το πρόσφατα μετρημένο αστέρι, EPIC 204278916. Πιστοποίηση εικόνας: Εικόνα 1 από τους S. Scaringi et al., Μέσω http://arxiv.org/abs/1608.07291.

Οι συγγραφείς προσφέρουν δύο πιθανές εξηγήσεις για τις μεγάλες πτώσεις ροής που βλέπουν ότι είναι επίσης σύμφωνες με όλα τα άλλα που παρατηρούνται:

  1. έναν στρεβλωμένο εσωτερικό δίσκο που διέρχεται περιστασιακές συσσωματώσεις σε κυκλικές τροχιές και
  2. συντροφικά συντρίμμια σε εκκεντρική τροχιά.

Τι είναι πιο ενδιαφέρον για αυτό; Ότι αν και η πρώτη εξήγηση θα είχε ως αποτέλεσμα την ανίχνευση υπέρυθρης ακτινοβολίας για αυτό το μυστηριώδες αντικείμενο, το οποίο δεν δείχνει, η δεύτερη εξήγηση - μία από τις αρχικές μη εξωτικές εξηγήσεις που ανέφεραν οι ερευνητές της KIC 8462852 - θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει το παράξενο αστέρι "εξωγήινων μεγαλοδομών"!

Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL-Caltech, του σεναρίου «κατεστραμμένου κομήτη» που τώρα απογοητεύτηκε. Αλλά ένα σενάριο αιχμής δίσκου, με είτε έναν στρεβλωμένο εσωτερικό δίσκο είτε έναν εξωτερικό δίσκο πλούσιο σε συντρίμμια / σμήνη, είναι μια πραγματική πιθανότητα.

Εάν αυτό το αστέρι αποδεικνύεται νεότερο από ό, τι είναι γενικά αποδεκτό (το οποίο πολλοί επαγγελματίες παρατηρητές πιστεύουν ότι είναι), εάν έχει δυνητικά έναν μακρινό εξωτερικό δίσκο που τυχαίνει να είναι αρκετά κρύος (έτσι δεν βλέπουμε καμία ροή σχεδόν υπέρυθρης ακτινοβολίας) , η μεγάλη υπόθεση είναι ότι μπορεί να υπάρχουν συντρίμμια που μοιάζουν με cometary που εμποδίζουν το φως. Και αν υπάρχει, τότε αυτό που ανακαλύψαμε είναι ένα νέο στάδιο στη δυνητική εξέλιξη μιας κατηγορίας αστεριών! Αυτό είναι επίσης ενδιαφέρον και δεν είναι εξωγήινοι όπως πολλοί περίμεναν.

Αλλά αυτό φέρνει ένα απίστευτα σημαντικό σημείο: η επιστήμη δεν αφορά αυτό που ελπίζεις, αλλά για το τι δείχνουν τα στοιχεία. Μελετώντας αυτά τα αστέρια με μεγάλες πτώσεις ροής, μάθαμε ότι οι περιστασιακοί δίσκοι - που περιλαμβάνουν πάντα έναν εξωτερικό δίσκο αλλά συχνά και έναν εσωτερικό - είναι πρακτικά καθολικοί. Τι είναι πιο πιθανό, ότι αυτό το ένα αστέρι έχει εντελώς διαφορετική αιτία: εξωγήινοι ή ότι η φύση συνωμότησε για να κάνει τον δίσκο αυτού του αστεριού πολύ πιο δροσερό, πιο μακρινό και δύσκολο να το δει;

Το αστέρι KIC 8462852 στο υπέρυθρο και το υπεριώδες. Πιστωτική εικόνα: Υπέρυθρες: IPAC / NASA (2MASS), στα αριστερά. Υπεριώδης: STScI (GALEX), στα δεξιά.

Φυσικά, η κριτική επιτροπή εξακολουθεί να είναι εκτός λειτουργίας, αλλά τώρα, το έξυπνο χρήμα βρίσκεται στις εξηγήσεις που ταιριάζουν σε όλα τα υπόλοιπα δεδομένα μέχρι στιγμής. Εάν και όταν οι πτώσεις ροής αρχίσουν να επαναλαμβάνονται, θα έχουμε επιτέλους την απάντησή μας με βεβαιότητα.

Αυτή η ανάρτηση εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο Forbes και σας προσφέρεται χωρίς διαφημίσεις από τους υποστηρικτές του Patreon. Σχολιάστε το φόρουμ μας και αγοράστε το πρώτο μας βιβλίο: Beyond The Galaxy!