彗星可能并非“外星巨型建筑”恒星奇异闪烁的真正原因

科学家仍在寻找塔比星(Tabby's Star)感知到的变暗现象背后的原因

artists rendition of comets

美国宇航局/喷气推进实验室-加州理工学院

看起来,彗星群或“外星巨型建筑”不太可能解释一颗遥远恒星的奇怪变暗现象。

这颗恒星(昵称“塔比星”,以其发现者塔贝莎·博亚吉安(Tabetha Boyajian)的名字命名)去年十月成为头条新闻,当时宾夕法尼亚州立大学的天文学家杰森·赖特(Jason Wright)提出,它可能被某种外星巨型建筑所包围。一个更有可能,但远不那么令人兴奋的想法是,这颗恒星被一群彗星环绕。但是科学家们也不能确定到底是哪种情况。

现在,路易斯安那州立大学的天文学家布拉德利·谢弗(Bradley Schaefer)通过研究旧的照相底片,探测了这颗恒星过去一个世纪的行为。这颗恒星的随机变暗不仅可以追溯到一个多世纪前,而且在这段时间内还在逐渐变暗——第二个约束条件使其更难以解释。[寻找智慧外星生命的 13 种方法]


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这颗恒星的怪异迹象最初来自美国宇航局的行星猎手开普勒太空望远镜,该望远镜在 2009 年至 2013 年间持续监测着这颗恒星(以及其他 100,000 颗恒星)。然后,天文学家、公民科学家和计算机可以搜索恒星光线中的规律性下降——这是系外行星经过该恒星前面的迹象。最大的行星可能会阻挡恒星 1% 的光线,但塔比星的亮度下降了高达 20%。这本身就很奇怪。但是,周期性的变暗也没有以规则的时间间隔发生,而是零星发生的。科学家说,这种特征不可能是由行星引起的。

九月份,由耶鲁大学的博士后研究员博亚吉安领导的团队试图理解这种不寻常的信号。首先,研究人员研究了任何可能意味着数据本身存在问题的角度。他们甚至与开普勒任务的科学家进行了核实。但是一切都很干净。“我们用开普勒观测到的数据实际上是天体物理学的,”博亚吉安告诉 Space.com。

尽管如此,没有任何观察结果表明是什么原因导致了极端的干扰。在考虑了许多可能的场景之后,博亚吉安确定来自大量彗星云的尘埃是最好的解释。但她承认,“要让彗星大到足以阻挡恒星如此多的光线,这有点牵强。” 随着她的论文发表,她希望其他天文学家能够提出替代解决方案。

他们做到了。一个月后,当赖特宣布一个先进的外星文明可能对该信号负责时,这颗恒星引爆了公众的眼球,他假设这个文明在恒星周围建造了像太阳能电池板这样的巨型建筑。博亚吉安认为这个理论绝对值得跟进。

她说:“我们必须从各个角度去考虑——这是一个角度,尽管它看起来很疯狂。”Slate 博客作者兼天文学家菲尔·普莱特(Phil Plait)也承认,“虽然它令人难以置信地不太可能,但它确实有点符合我们所看到的。”

然而,对寻找外星信号的后续调查却一无所获。

因此,谢弗转而研究哈佛大学天文台的旧照相底片。对他来说幸运的是,这颗恒星在 1890 年至 1989 年间作为重复全天观测的一部分被拍摄了 1200 多次。如此多的数据点揭示了塔比星的行为方式不止一种:正如开普勒和哈佛大学的数据显示的那样,它在短时间内闪烁,并且正如哈佛大学的数据显示的那样,它在一个世纪内逐渐变暗。

博亚吉安说:“在这种情况下,应该考虑奥卡姆剃刀原理 [最简单的解释很可能是最好的]。”她补充说,必须有一个单一的现象导致这两种行为。但它是什么呢?

好吧,结果对一个彗星家族来说并不好。天文学家说,需要大量彗星在一个世纪里从这颗恒星前面经过。

“这会比我们整个柯伊伯带 [海王星以外广阔区域的冰体带] 中的质量还要大,”爱荷华州立大学天文学副教授马西莫·马伦戈(Massimo Marengo)说,他于 12 月合著了一篇支持彗星理论的论文。

马伦戈告诉 Space.com:“如果你假设这是同一批彗星反复从恒星前面经过,你就可以摆脱那种情况。” 但是,随着长达一个世纪的变暗趋势,这批彗星每次经过恒星时都必须变得更大。“这很难做到,”他说。

结果也改变了对外星巨型建筑假设的要求。普莱特指出,如果外星人正在他们恒星周围建造一个巨大的球体,那么总体褪色实际上就是你会看到的情况。但是在你抱有希望之前,请考虑一下:普莱特计算得出,外星人需要建造至少 7500 亿平方公里(2900 亿平方英里)的太阳能电池板,才能解释他们恒星亮度下降 20% 的现象。“那是整个地球面积的 1500 倍,”普莱特写道。“糟糕。”

因此,天文学家现在不得不希望未来的观测可能会揭示这种恒星怪异现象。“大自然可以通过创造另一个这样的事件来帮助我们,”马伦戈说。“但有时,我们并没有那么幸运。”

阅读更多:计算机永远不会发现“外星超结构”恒星——这需要公民科学

原文章发表于 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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