在这个银河系中孤立的角落里,我们地球上人类的生活在银河尺度上可能显得渺小而狭隘。但是宇宙——浩瀚、深邃且可能无限——总是会带来意想不到的事物。
在现已退役的系外行星搜寻天文台开普勒太空望远镜的大量信息中,天文学家发现了一颗奇特的恒星,其特征颠覆了他们许多先入为主的观念。在盯着关于它的数据超过一年后,发现这个奇怪天体(名为 HD 139139)的团队仍然不知道该如何解释它。
德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家、一篇关于这颗恒星的新论文的合著者安德鲁·范德堡说:“我们在开普勒望远镜中从未见过这样的情况,而开普勒已经观察了 50 万颗恒星。” 这篇论文已发布在预印本服务器 ArXiv 上。
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太空开普勒望远镜于 2018 年 10 月结束了任务,它检查来自恒星的光,以寻找其亮度周期性下降的现象——这通常被认为是行星在其前方经过的迹象。天文学家使用算法分析天文台的数据,这些算法搜索这些重复发生的星光蚀变。
但是,其中一些模式过于复杂,计算机无法梳理出来;志愿者公民科学家也会梳理开普勒目录,利用人脑的力量来揭示令人惊讶的信号。在 2018 年春天,一些非专业天文学家联系了范德堡,并告诉他查看 HD 139139,一颗距离我们约 350 光年的类太阳恒星。
他回忆说:“当我收到那封电子邮件时,我仔细查看了一下,然后说,‘好吧,这看起来绝对像一个多行星系统。但我找不到任何[行星]看起来是排列整齐的’。”
这颗恒星的光线有 28 次明显的下降,每次持续时间在 45 分钟到 7.5 小时之间——而且似乎没有一次是重复的。这些模式看起来更像是噪音而不是信号,起初该团队认为这可能是某种仪器故障。然而,经过仔细的重新分析,数据似乎确实是真实的。
第一个天文解释是 HD 139139 周围环绕着一大堆行星,至少 14 颗,甚至可能多达 28 颗——这是一个惊人的数字,远远超过任何已知的系统。根据它们几乎相同的光变曲线,这些世界的大小几乎相同:略大于地球。
问题是,光线骤降的持续时间极短,这表明任何假定的系外行星都会快速从恒星前方经过,表明它们处于近距离轨道。在开普勒望远镜盯着这颗恒星的 80 天里,它们都没有重复出现,这令人难以置信。
另一种可能性是,第二个天体——一颗大型行星或看不见的恒星——在引力上牵引着遮蔽物,导致它们有时加速或延迟其蚀变,从而产生看起来像随机模式的东西。但是这样的天体也会拉动中心恒星。在使用地面望远镜观察 HD 139139 后,该团队没有发现它被以这种方式牵引的迹象。
研究人员研究了一种想法,即一颗行星可能正在恒星前方解体,产生尘埃云,有时会造成光线骤降,有时则不会。在少数几个系统中已经观察到这种情况,但在所有这些例子中,天文学家仍然能够识别出蒸发行星的轨道周期。
最后,该团队想知道是否有可能存在短暂的星斑(类似于太阳黑子的较冷区域),它们突然出现在 HD 139139 的表面上又消失了——这种情况以前没有人真正见过。范德堡说,之所以考虑这个想法,主要是因为他和他的同事感到不安,如果写一篇论文却没有包含某种自然解释。
他说,论文中遗漏了一种可能性,尽管这是一种非常规的可能性:外星巨型工程项目阻挡了恒星的光线。类似的猜测在 2015 年出现,当时公民科学家发现了一颗具有奇怪模式的开普勒恒星,并通知了路易斯安那州立大学巴吞鲁日分校的天文学家塔贝莎·博亚吉安。在那种情况下,光线骤降看起来非常有趣,以至于宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家杰森·赖特组织了一项活动,以监听这个最终被昵称为塔比星的天体,寻找泄漏的无线电传输。这项行动最终没有任何异常发现。
范德堡说:“当社区里的人们听到类似这样的事情时,通常的玩笑是这可能是外星人。” 他补充说,这种可能性也曾掠过他的脑海,因为看似随机的光线骤降让他想起了电影《超时空接触》中的场景,在那个场景中,朱迪·福斯特饰演的角色开始听到来自外太空的哔哔声,这些声音描绘出一个质数序列。
赖特说,这颗新发现的恒星肯定会被添加到那些被调查是否存在技术活动迹象的恒星列表中。但他认为,天文学家最终更有可能找到一种不涉及智能外星生物的解释。博亚吉安表示同意。“我认为在我们去那里之前,我们必须考虑所有选项,”她说。“这是那种没有更多数据就可能无法弄清楚的系统之一。”
然而,很少有其他天文台可以匹敌开普勒的极端精度。大多数地面望远镜不够灵敏,无法看到所涉及的光线骤降,而且研究人员很难在强大的轨道仪器(如哈勃太空望远镜)上预留他们所需的相对较长的时间段。美国宇航局最近发射的凌日系外行星巡天卫星 (TESS) 未计划在其主要任务期间观测 HD 139139,但如果卫星获得延期任务,也许可以观测。
范德堡说,他和他的同事希望天文学界有人会想到他们没有想到的东西。与此同时,这种情况仍然是宇宙永无止境的多样性的又一个例子。
博亚吉安说:“这让我们认清了自己的位置。” “这让我们变得谦卑,并提醒我们,我们真的并非无所不知。”