«Звезда Табби» продолжает радовать учёных загадками. Ученые нашли объяснение странного поведения звезды табби
Звезда KIC 8462852, обнаруженная астрономом Таботой «Табби» Бойаджиан , привлекла внимание учёных и журналистов всего мира необычными изменениями в яркости, которые самые большие энтузиасты объясняли строительством вокруг звезды сферы Дайсона. Несколько научных работ одна за другой опровергают предположения, сделанные в предшествующих работах. Очередную работу, опровергающую старые предположения и вносящую новые вопросы, опубликовали две команды астрофизиков .
Звезда Табби находится на расстоянии 1480 световых лет от Земли. Она была найдена в рамках проекта по поиску экзопланет телескопом Кеплер при помощи транзитного метода. Проходя между нами и звездой, планеты вызывают симметричное падение и последующий рост яркости. В прошлом году из-за того, что колебания её яркости были нехарактерными и несимметричными.
Провалы в яркости, происходившие с периодом в 100 дней, были похожи на то, будто звезду затеняет большой рой объектов неправильной формы. Учёные из Пенсильванского государственного университета даже предположили, что на орбите звезды происходит строительство сферы Дайсона – мегаобъекта, собирающего всю энергию звезды для последующей переработки.
Ради проверки этой идеи радиотелескопы проекта SETI просканировали окрестности звезды, но . Кроме того, подобная мегаструктура должна была неплохо излучать в инфракрасном диапазоне, чего также обнаружено не было.
Другая команда учёных предположила, что вокруг звезды . Но астроном Брэдли Шефер из Луизианского государственного университета , и изучил сканы исторических снимков этой области неба, делавшиеся с 1890 по 1989 года. Оказалось, что за это время яркость звезды уменьшилась на 20%, а кроме того, рассчитал, что кометная гипотеза не соответствует наблюдениям.
Серьёзное уменьшение яркости звезды сложно было объяснить чем-либо, кроме постепенного появления на её орбите мегаструктуры. Но использование фотоснимков из архива «Digital Access to a Sky Century» натолкнуло на мысль студента из Университета Вандербильта, что полученное расчётное изменение в яркости звезды вызвано не реальными процессами, происходящими со звездой, а погрешностью в измерениях и использованием для архива фотографий разных телескопов.
Аналогичная мысль пришла в голову и другому астроному, работающему в Лихайском университете. Учёные решили объединить усилия и исследовать материалы из архива астрофотографий. Оказалось, что множество звёзд, запечатлённых на фото из архива, испытали падение яркости в 1960-х годах, что говорит о том, что на самом деле эти изменения были вызваны сменой оборудования, использовавшегося для фотографий.
Правда, и без этого звезда вызывает слишком много вопросов без ответов. В 2009 году в яркости звезды наблюдался провал, длившийся неделю. Он отличался от прохода планет по диску звезды тем, что был несимметричным. Затем в течение двух лет свет оставался постоянным, после чего на неделю произошёл провал аж на 15%.
В 2013 году свет от звезды вообще начал мигать нерегулярно и по сложной схеме, и это явление длилось в течение 100 дней. В какие-то моменты яркость звезды падала на 20%. По словам Таботы, для такого затемнения потребовался бы объект в 1000 раз больше Земли, который должен был бы пройти между нами и звездой. Подобных данных нет больше ни по одной из звёзд, просканированных Кеплером.
Ни одна из предложенных учёными гипотез (изменение яркости самой звезды, столкновение планет, облака пыли, распад огромной кометы, влияние карликового компаньона звезды на её поведение) полностью не укладываются в наблюдения. Однозначно понятно, что звезду что-то затеняет – но что именно, учёные объяснить пока не могут.
Помните чужеродную звезду, которая, по предположениям СМИ, является мегаструктурой инопланетян? Да, речь идет о странной звезде, которая демонстрирует необычное изменение яркости. Это и привело к предположению, однако маловероятному, что инопланетяне могли построить вокруг нее гигантскую структуру.
Мегаструктура инопланетян
Конечно, ученые уверены, что это не так. Звезда KIC 8462852, также известная как звезда Табби, вышла на сцену в 2015 году. С того времени было выдвинуто множество теорий, которые пытались объяснить эти необычные провалы в ее яркости, от влияния кометы до «лавины» магнитного поля. Но они не нашли большой поддержки. Теперь исследователи из Колумбийского университета говорят: этот странный сигнал может быть результатом того, что звезда поглотила одну или несколько планет.
Исследование звезды Табби
Изменения в яркости звезды были замечены благодаря телескопу Kepler. В течение последних нескольких лет отклонения в яркости равнялись 22 процентам. Но данные показывают, что яркость звезды Табби также снизилась на 14 процентов по сравнению с 1890 годом. Теория влияния кометы оказалась спорной, поскольку было трудно понять, какие ее размеры могли бы вызвать эти большие провалы. Так что, может быть, причиной является планета, а не комета.
Новая теория
Ученые полагают, что эти затмения являются результатом влияния планетарного тела или тел на KIC 8462852. Они добавляют, что подобное могло произойти 10000 лет назад.
Это означает, что провалы в яркости могут быть результатом поглощения планеты звездой. Более того, некоторые из них не могут быть вызваны тем, что какой-то объект заслоняет нам вид на звезду Табби. Скорее всего, они являются следствием какого-то другого события. Поглощение планеты могло увеличить яркость звезды, и она только сейчас возвращается к своему обычному состоянию.
Дополнительные объяснения
Тем не менее сами исследователи не исключают и другие версии. Они говорят, что такое событие (а их могло быть несколько), возможно, стало причиной появления весьма эксцентричной орбиты комет или планетарного мусора вокруг звезды, что также играет определенную роль в уменьшении яркости.
Как видим, появилась еще одна теория, которая отрицает вмешательство пришельцев. Тем не менее наблюдение за этой звездой все еще вызывают интерес. Если эта конкретная теория верна, она может заставить нас переосмыслить то, как звезды и их планеты взаимодействуют между собой.
Like Love Haha Wow Sad Angry
Звезда Табби (KIC 8462852) захватила мировое внимание еще в сентябре 2015 года, когда было обнаружено, что она испытывает таинственное падение яркости. 18 мая 2017 года было объявлено о новых провалах, что побудило обсерватории со всего мира направить свои телескопы на Табби.
Как и прежде, это таинственное поведение подпитывало предположения о его причинах. Раньше идеи варьировались от роя комет и поглощения планеты до инопланетных мегаструктур. Но последние исследования описывают новые причины. Первая – наличие в системе KIC 8462852 троянских астероидов и массивной планеты с кольцами, вторая – кольцевая система во внешней Солнечной системе.
Огромная планета с кольцами и троянские астероиды
Первое исследование, представленное в , проведено командой ученых из Испании. Работа основана на данных телескопа «Kepler», который фиксировал провалы в яркости звезды до 20 процентов в 2015 году, а также на наблюдаемых позже непериодических повторениях затмений. Команда создала модель системы, которая показала, что объект с кольцами и троянские астероиды, следующие по одной орбите, могут объяснить загадочное поведение звезды.
Система звезды Табби в представлении испанских ученых. Credit: F. Ballesteros et al.
Это объяснение предлагает не только совершенно естественный сценарий того, что могло бы привести к затмению звезды, но также указывает на то, что может подтвердить их теорию. «В то время, как большинство сценариев других ученых обязывают к присутствию в системе никогда непосредственно не наблюдавшихся астрономических объектов, от роя комет до сферы Дайсона, наша модель требует наличия относительно знакомых вещей, а именно большой планеты с орбитальными кольцами и облаком троянских астероидов. Более того, наша работа позволяет сделать определенный прогноз: облако троянцев должно вызвать новый период провалов в кривой блеска примерно в 2021 году», – сказал Фернандо Бальестерос, ведущий автор исследования из Университета Валенсии (Испания).
Джейсон Райт из Университета штата Пенсильвания (США), который предложил теорию инопланетный мегаструктуры, прокомментировал работу испанских ученых. Он отмечает, что теория имеет сильные стороны, но не учитывает некоторые наблюдения.
По его словам, провалы в яркости довольно значительные, что не может легко объясняться природными явлениями. Исследование также не затрагивает вековое угасание звезды Табби. Но, пожалуй, самым важным, по мнению Райта, является масса, которая потребуется для создания затмения.
«Им нужно много астероидов. Количество, которое они предлагают, огромно: больше массы Юпитера! Мне непонятно, как такой рой может быть со-орбитальным с планетой и оставаться стабильным. Кроме того, как вы удержите вещество столь огромной массы от объединения в планету? Да и где взять столько камней?!» – комментирует Джейсон Райт.
Кольцо вокруг Солнечной системы
Вторая статья также представлена в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . В ней профессор Джонатан Кац из Вашингтонского университета (США), утверждает, что провалы звезды Табби могут быть вызваны объектами в самой Солнечной системе, в частности, кольцевой структурой, которая находится между телескопом «Kepler» и KIC 8462852.
Основываясь на интервале между провалами, а также на орбите телескопа, Джонатан Кац вычислил на каком расстоянии должно располагаться это гипотетическое кольцо, а также дал оценку его размера и распределения твердых частиц. Как он написал в своей работе, объект размером 600 метров сможет ненадолго скрыть весь свет, идущий от звезды Табби.
«Возникновение глубоких провалов, разделенных примерно двумя годами наблюдений «Kepler», намекает на то, что это явление может быть локальным, а не околозвездным. Это наводит на размышления, но не является статистически убедительным, так как интервал отличается от кеплеровских лет на несколько процентов. Однако, трудность разработки убедительной околозвездной модели оправдывает возможные объяснения с использованием колец из Солнечной системы», – сказал Джонатан Кац.
Еще одним интересным аспектом исследования является тот факт, что оно также делает прогнозы относительно будущих затмений. Гипотеза показывает, что будущие провалы в яркости могут наблюдаться с Земли с интервалами всего в один год. Но, по словам Райта, который также прокомментировал эту статью, это выглядит как математический просчет.
Эта звезда находится от нас на расстоянии 1480 световых лет в созвездии Лебедя, она примерно на тысячу градусов горячее Солнца (температура поверхности которого составляет 5778 К) и несколько крупнее его. Это типичная звезда главной последовательности класса F.
Без телескопа ее на небе не разглядишь, у нее 12-я звездная величина. Общепринятого наименования звезды пока нет, но в популярных изданиях ее называют по имени первого автора статьи, опубликованной в сентябре 2015 года, — Табеты Бояджян из Йельского университета.
Результаты исследований изменений светимости звезды Табби (или звезды Бояджян), проводимые космической обсерваторией Kepler в рамках программы поиска экзопланет, оказались в свое время сенсационными.
Светимость на протяжении различных промежутков времени (от 5 до 80 дней) падала до 22%, что невозможно объяснить ни прохождением затеняющей планеты по диску звезды, ни пятнами на поверхности.
Планет подходящего размера просто не бывает, а существование невидимого звездного спутника KIC 8462852 не подтверждается другими наблюдениями. На странный характер светимости обратили внимание волонтеры Planet Hunters — краудсорсингового проекта по поиску экзопланет в данных космического телескопа Kepler (представители этого проекта стали соавторами итоговой статьи). Первоначально были подозрения, что аномалии объясняются проблемами с самим телескопом, однако тщательные проверки позволили опровергнуть эту версию.
Tabetha Boyajian on Twitter/@tsboyajian
Астроном Брэдли Шефер изучил также соответствующей области неба, сделанные в обсерватории Гарвардского колледжа в период с 1886 по 1992 год. Выяснилось, что за указанный период светимость звезды также то и дело изменялась. Впрочем, данные, использованные Шефером, были получены с помощью 17 различных телескопов, поэтому пока говорить об их надежности не приходится.
Теории, объясняющие необычное явление, множатся день ото дня.
Это могут быть рои комет на сильно вытянутых орбитах, проходящие перед звездой, останки разрушенной планеты или феномены, связанные непосредственно с самим светилом. Публику будоражит то, что некоторые ученые-энтузиасты приписывают все это деятельности чрезвычайно развитой цивилизации, создающей вокруг своей звезды мегаструктуры наподобие знаменитой сферы Дайсона для наиболее эффективного использования звездной энергии. Безусловно, новые наблюдения способны в буквальном смысле этого слова пролить свет на причины загадочного явления.
Конечно, KIC 8462852 не единственная звезда с переменным блеском. Однако все ее ближайшие , включая EPIC 204278916, представляют собой молодые звездные объекты, объяснение затемнений которых не представляет особого труда.
«Инопланетяне, конечно, всегда должны оставаться самой последней гипотезой из тех, что вы привлекаете к объяснениям, — заявил еще в 2015 году в интервью изданию The Atlantic астроном Джейсон Райт из Университета штата Пенсильвания, — однако все это выглядит так, будто мы действительно наблюдаем стройку инопланетной цивилизации».
Теперь, по словам Райта, сообщившего об этой новости в своем твиттере , звезда вновь напомнила о себе и начала тускнеть рано утром в пятницу — ее блеск снизился на 3% всего за несколько дней. «Крестная мать» звезды Табета Бояджян подтвердила эту информацию 20 мая. Об этом говорят данные оптической и инфракрасной спектроскопии и фотометрии роботизированной обсерватории Las Cumbres в Калифорнии и др.
«Звезда Табби меркнет! Наблюдайте!» — написала первооткрывательница в своем твиттере.
«Насколько я могу судить, сейчас каждый телескоп, который может быть направлен на эту звезду, неотрывно следит за ней», — говорит астроном Мэтт Мутерспо из Университета штата Теннесси. К сожалению, ученым изрядно мешает то, что звезда сейчас находится близко к Солнцу, но тем не менее они призывают обратить на нее все возможное внимание всех наблюдателей, обращаясь через прессу и соцсети.
Звезда под названием KIC 8462852 впервые была описана американским астрономом Табетой Бояджян. Звезда Табби расположена в созвездии Лебедя, в 1488 световых годах от нас. Ее масса и радиус в полтора раза превышает параметры Солнца соответственно, а значение температуры расположено в окрестности 6750 К.
В 2015-м году звезда Табби привлекла внимание общественности в результате публикации научной статьи нескольких астрономов, которые, опираясь на результаты наблюдения, отметили аномальную активность звезды. Цель проведенных исследований – светимость звезды Табби, которая меняется нетипичным образом и требует дальнейшего поиска причин данного явления.
Результаты наблюдения
KIC 8462852 стала одной из 100 000 звезд, которые были обнаружены при помощи телескопа Kepler в 2009-м году в рамках программы по поиску . С того момента астрономы вели наблюдения за изменением блеска открытых звезд для выявления вращающихся вокруг них космических тел.
В большинстве случаев наличия планеты, вращающейся вокруг звезды, блеск последней менялся не более чем на 1% с определенным периодом с определенным периодом, вроде каждые несколько недель или месяцев.
Однако, светимость KIC 8462852 изменялась не только не периодично, но и достаточно значительно, чтобы привлечь внимание. Так в 2009-м году, согласно проводимым наблюдениям, яркость звезды внезапно упала, и длилось это целую неделю. Предположение о движении планеты по орбите звезды, как о причине изменения ее блеска, было отклонено, так как данное явление было не симметричным. Спустя два года стабильного показателя яркости звезды Табби, он вновь внезапно изменился, снова на неделю, и аж на 15%.
В 2013-м году яркость начала нерегулярно, буквально хаотично, меняться, что длилось на протяжении ста дней. В течение этого времени блеск падал вплоть до 20%. Подобные процессы не наблюдались ни за одной из звезд, открытых Kepler.
Гипотезы
Прежде всего ученые попытались исключить такие возможные причины, как неполадки с инструментами и телескопами. Кроме того, после определения спектрального класса звезды (F3 V/IV) стало ясно, что внутренние процессы, протекающие в ней, не могли вызвать такого аномального изменения блеска.
Непериодическое изменение яркости наблюдалось не только у звезды Табби, но и у других звезд. Однако такие космические тела были и их поведение подразумевает свои собственные схемы перемен яркости. Одной из причин изменения блеска таких звезд является околозвездный диск, который уже был обнаружен у некоторых из них. Таким образом, разного рода столкновения в околозвездном диске могут вызвать облака пыли, которые и закрывают поверхность звезды от наблюдателя. Но подобное явление в случае с KIC 8462852 невозможно, так как данная звезда немолодая. Поэтому в ее случае причиной этих «затмений яркости» могут быть большое количество тел, вроде комет и астероидов.
Для наличия большого числа малых объектов вблизи орбиты звезды потребовалось бы гравитационное влияние другой звезды, проходящей около Табби несколько тысячелетий назад. Вблизи Табби действительно наблюдается еще одна звезда, однако пока не ясно, является ли она оптической иллюзией в результате воздействия гравитации на лучи света, идущие от нее на Землю, либо является компаньоном Табби. Но согласно результатам подсчетов, потенциальная звезда-компаньон Табби не имеет достаточной массы, чтобы проявить требуемого гравитационного влияния.
Рассматривалась еще одна гипотеза, согласно которой столкновение двух космических тел вблизи звезды могло образовать множество небольших обломков, которые и вращаются вокруг звезды Табби. Но в таком случае наблюдалось бы инфракрасное излучение этих разогретых обломков, которое не наблюдается. Так или иначе, кометы или осколки с очень малой вероятностью могу перекрыть целых 22% света от звезды.
Ученые настолько были загнаны в угол, что начали возникать довольно смелые предположения, наиболее популярным из которых является наличие крупной астроинженерной конструкции вокруг звезды – сферы Дайсона. Данная гипотеза, очевидно, предполагает существование внеземных цивилизаций и потому является очень интересной темой для СМИ. Но и здесь результаты наблюдения не сопоставимы с концепцией подобной искусственной структуры. Дело в том, что огромная структура вокруг звезды KIC 8462852 несомненно нагревалась бы от лучей звезды и переизлучала бы тепло в инфракрасном диапазоне, который не наблюдается учеными.
Дальнейшие наблюдения
Уже был предложен ряд гипотез, объясняющих аномальное изменение яркости звезды Табби, однако каждая из них опровергается расчетами или результатами наблюдений, а посему работы в этой области продолжаются. Сама же Табета Бояджян, вместе с астрономом, специализирующимся в вопросах неземных цивилизаций Джейсоном Райтом (Jason Wright) предложила провести поиск излучения в радиодиапазоне, чтобы окончательно исключить, или даже подтвердить версию о влиянии конструкций инопланетной цивилизации на яркость звезды. С 19-го октября 2015-го года проект по поиску внеземного интеллекта SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) начал вести наблюдения за окрестностями звезды в надежде обнаружить радиосигналы, которые могут быть случайно перехвачены или даже намерено посланы другой цивилизацией.
