彗星可能並非“外星巨型建築”恆星奇異閃爍的真正原因

科學家仍在尋找塔比星(Tabby's Star)感知到的變暗現象背後的原因

artists rendition of comets

美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院

看起來,彗星群或“外星巨型建築”不太可能解釋一顆遙遠恆星的奇怪變暗現象。

這顆恆星(暱稱“塔比星”,以其發現者塔貝莎·博亞吉安(Tabetha Boyajian)的名字命名)去年十月成為頭條新聞,當時賓夕法尼亞州立大學的天文學家傑森·賴特(Jason Wright)提出,它可能被某種外星巨型建築所包圍。一個更有可能,但遠不那麼令人興奮的想法是,這顆恆星被一群彗星環繞。但是科學家們也不能確定到底是哪種情況。

現在,路易斯安那州立大學的天文學家布拉德利·謝弗(Bradley Schaefer)透過研究舊的照相底片,探測了這顆恆星過去一個世紀的行為。這顆恆星的隨機變暗不僅可以追溯到一個多世紀前,而且在這段時間內還在逐漸變暗——第二個約束條件使其更難以解釋。[尋找智慧外星生命的 13 種方法]


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這顆恆星的怪異跡象最初來自美國宇航局的行星獵手開普勒太空望遠鏡,該望遠鏡在 2009 年至 2013 年間持續監測著這顆恆星(以及其他 100,000 顆恆星)。然後,天文學家、公民科學家和計算機可以搜尋恆星光線中的規律性下降——這是系外行星經過該恆星前面的跡象。最大的行星可能會阻擋恆星 1% 的光線,但塔比星的亮度下降了高達 20%。這本身就很奇怪。但是,週期性的變暗也沒有以規則的時間間隔發生,而是零星發生的。科學家說,這種特徵不可能是由行星引起的。

九月份,由耶魯大學的博士後研究員博亞吉安領導的團隊試圖理解這種不尋常的訊號。首先,研究人員研究了任何可能意味著資料本身存在問題的角度。他們甚至與開普勒任務的科學家進行了核實。但是一切都很乾淨。“我們用開普勒觀測到的資料實際上是天體物理學的,”博亞吉安告訴 Space.com。

儘管如此,沒有任何觀察結果表明是什麼原因導致了極端的干擾。在考慮了許多可能的場景之後,博亞吉安確定來自大量彗星雲的塵埃是最好的解釋。但她承認,“要讓彗星大到足以阻擋恆星如此多的光線,這有點牽強。” 隨著她的論文發表,她希望其他天文學家能夠提出替代解決方案。

他們做到了。一個月後,當賴特宣佈一個先進的外星文明可能對該訊號負責時,這顆恆星引爆了公眾的眼球,他假設這個文明在恆星周圍建造了像太陽能電池板這樣的巨型建築。博亞吉安認為這個理論絕對值得跟進。

她說:“我們必須從各個角度去考慮——這是一個角度,儘管它看起來很瘋狂。”Slate 部落格作者兼天文學家菲爾·普萊特(Phil Plait)也承認,“雖然它令人難以置信地不太可能,但它確實有點符合我們所看到的。”

然而,對尋找外星訊號的後續調查卻一無所獲。

因此,謝弗轉而研究哈佛大學天文臺的舊照相底片。對他來說幸運的是,這顆恆星在 1890 年至 1989 年間作為重複全天觀測的一部分被拍攝了 1200 多次。如此多的資料點揭示了塔比星的行為方式不止一種:正如開普勒和哈佛大學的資料顯示的那樣,它在短時間內閃爍,並且正如哈佛大學的資料顯示的那樣,它在一個世紀內逐漸變暗。

博亞吉安說:“在這種情況下,應該考慮奧卡姆剃刀原理 [最簡單的解釋很可能是最好的]。”她補充說,必須有一個單一的現象導致這兩種行為。但它是什麼呢?

好吧,結果對一個彗星家族來說並不好。天文學家說,需要大量彗星在一個世紀裡從這顆恆星前面經過。

“這會比我們整個柯伊伯帶 [海王星以外廣闊區域的冰體帶] 中的質量還要大,”愛荷華州立大學天文學副教授馬西莫·馬倫戈(Massimo Marengo)說,他於 12 月合著了一篇支援彗星理論的論文。

馬倫戈告訴 Space.com:“如果你假設這是同一批彗星反覆從恆星前面經過,你就可以擺脫那種情況。” 但是,隨著長達一個世紀的變暗趨勢,這批彗星每次經過恆星時都必須變得更大。“這很難做到,”他說。

結果也改變了對外星巨型建築假設的要求。普萊特指出,如果外星人正在他們恆星周圍建造一個巨大的球體,那麼總體褪色實際上就是你會看到的情況。但是在你抱有希望之前,請考慮一下:普萊特計算得出,外星人需要建造至少 7500 億平方公里(2900 億平方英里)的太陽能電池板,才能解釋他們恆星亮度下降 20% 的現象。“那是整個地球面積的 1500 倍,”普萊特寫道。“糟糕。”

因此,天文學家現在不得不希望未來的觀測可能會揭示這種恆星怪異現象。“大自然可以透過創造另一個這樣的事件來幫助我們,”馬倫戈說。“但有時,我們並沒有那麼幸運。”

閱讀更多:計算機永遠不會發現“外星超結構”恆星——這需要公民科學

原文章發表於 Space.com

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Shannon Hall is an award-winning freelance science journalist based in the Rocky Mountains. She specializes in writing about astronomy, geology and the environment.

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