KIC 8462852

KIC 8462852

塔比之星(Tabby’s star),一顆不明原因劇烈變暗的恆星

從2011年開始,一些天文愛好者們注意到一顆恆星。在討論中,這顆恆星被他們稱為“有趣”和“奇特”。它編號為KIC 8462852,俗稱塔比之星(Tabby’s star),官方名為博亞吉安之星(Boyajian’s star)。該星位於天鵝座,距離地球大約有1480光年,光變曲線與眾不同而引人注目,它的亮度不穩定地下降高達 22%,並且那裡沒有行星做周期性的軌道運行,只有一堆不規則、找不到特定模式遮光的形狀。2017年5月19日,KIC 8462852的光度再次如期下降。

2015年9月,美國耶魯大學天文學系研究團隊公布的一篇論文指出,自2011年克卜勒太空望遠鏡開始工作以來,這顆編號KIC 8462852的恆星就被記錄到亮度呈周期性不規則變化,變暗幅度高達15%至22%。

基本介紹

  • 中文名:博亞吉安之星
  • 外文名:KIC 8462852
  • 別名:塔比之星
  • 分類主序星
  • 發現者:Tabetha Boyajian
  • 發現時間:2009年
  • 質量:1.43 M
  • 直徑:2.198Mkm
  • 表面溫度:6,750±120 K
  • 反照率:不可用
  • 視星等:11.705±0.017
  • 絕對星等:3.08 等
  • 自轉周期:0.8797±0.0001 天
  • 赤經:20時06分15.46秒
  • 赤緯:+44°27′24.61″
  • 距地距離:1480 ly
  • 金屬量:0±0.1
  • 自轉速度:84±4km/s
  • 光譜分類:M
  • 色指數(B-V):0.557
  • 色指數(V-R):0.349
  • 色指數(R-I):0.305
  • 色指數(J-H):0.212
  • 色指數(J-K):0.264
  • 位於星座:天鵝座
  • 本次光變時間:2017年5月19日
  • 2MASS編號:2MASS J20061546+4427248
  • KIC編號:KIC 8462852
  • TYC編號:TYC 3162-665-1
科學介紹,位置,現象,專家推測,塵埃假說,行星碰撞假說,外星人假說,其他解釋,科學研究,光波異常,

科學介紹

位置

KIC 8462852位在天鵝座,在天空中大約是明亮的天津四(天鵝座α星)和天津二(天鵝座δ星)中間,肉眼看來是北十字的一部分。KIC 8462852位在天鵝座ο星(天鵝座31)南邊,NGC 6866星團的東北邊。雖然距離星團只有幾個弧分,但他們是不相關的,該恆星距離太陽比距離星團要近。該星的視星等為11.7,因此無法用肉眼看到,但在沒有光害的漆黑夜晚用5英寸(127毫米)望遠鏡就可以觀察。
KIC 8462852
NGC 6866,KIC 8462852在NGC 6866東北側

現象

克卜勒望遠鏡觀察到的光度資料顯示,該星的亮度有數個非周期性的小驟降,而且每次降低的強度是不一致的。另外還有2個大驟降約每750天會發生一次。這樣的強度和非周期變化令科學家們相當困惑。如果有大量小型物體以“密集隊形”環繞該恆星,那么產生的結果就會和克卜勒觀察的資料一致。
第一次主要驟降遮蓋了該恆星15%的亮度,另一次則造成22%的下降。比較之下,一顆木星大小的行星只會造成這顆恆星的亮度下降1%,這表示並不是一顆行星在遮擋恆星的光,而是某個寬度有恆星一半的物體。由於克卜勒的反作用輪故障,2015年4月的750日周期性驟降並沒有被記錄;下一次觀察會在2017年5月。

專家推測

一般來說,如果有行星在圍繞恆星運轉,那么當它擋住一部分星光的時候,恆星的光變曲線會出現一個小坑,代表星光變暗了。通常這種變化是在1%的範圍。然而,KIC 8462852的亮度變化幅度很大,而且完全沒有規律。四年多來,研究者們最高時看到了15%和22%的深坑,分別出現在觀測的大約第800天和第1500天。
“我們從沒見過這個樣子的恆星。”美國耶魯大學的特貝莎·柏亞金(Tabetha Boyajian)說,“它真的是很奇怪。我們以為是數據問題或者是探測器的運動造成的,但這些都檢查過了。”
柏亞金是研究KIC 8462852的領導者。她和同事們將“克卜勒”的數據和地面望遠鏡的觀測結合,考慮了各種可能性來解釋他們看到的現象。

塵埃假說

在《皇家天文學會月報》上,有一篇論文來討論種種可能的解釋。除了設備或數據問題,他們考慮到的可能性還包括亮度的變化是來自恆星內部,或者是小行星帶的塵埃造成的,抑或是行星遭到撞擊激起的塵埃遮擋了星光。在這個假設情境下,來自周遭恆星的重力可能造成該星的奧爾特雲里的彗星朝該星墜落。支持這個假說的證據是,距離該星132× 10千米(885天文單位)確實有一顆紅矮星存在。但是,來自奧爾特雲的彗星雲氣被重力擾動後,以橢圓形軌道近距離繞行恆星,並且有足夠的數量造成該星22%的亮度下降,這個想法是受到質疑的。他們也一一排除了這些可能性。每個解釋都與觀測到的現象存在矛盾之處。比如,一些年輕的恆星確實會有奇怪的亮度變化,就像我們的太陽剛剛形成的時候,周圍會有聚集在一起的塵埃,這些塵埃團可能會阻擋星光。然而,這樣的恆星會有特定的紅外輻射,但KIC 8462852並不是這樣。其他的種種跡象也都顯示KIC 8462852並不是一顆年輕恆星:它是一顆成年的F型恆星,有太陽的1.5倍大。這種可能性是極低的。美國宇航局的廣域紅外線探測衛星(WISE)在2009到2011年間曾對那顆恆星進行過觀測,並沒有任何數據顯示那邊發生了行星碰撞。隨後,“克卜勒”的觀測就開始了,二者的時間間隔很短。在如此短的間隔里恰好發生了行星碰撞,是一件機率極低的事。“克卜勒”必須是在對的時候看到了對的地方,才會剛剛好看到一批彗星從恆星的前面經過。

行星碰撞假說

目前已經對該星進行了高解析度的光譜儀和影像觀察,也透過西班牙的北歐光學望遠鏡進行了光譜能量分布分析。如果這些環繞恆星的物體之間發生碰撞,那么應該會產生溫暖的塵埃,並發出紅外線光,但是目前並沒有觀察到任何超量的紅外線能量,因此這些物體不可能是巨大行星之間碰撞產生的殘骸。其他研究者認為行星殘骸場的解釋是行不通的,因為克普勒望遠鏡觀察到這個現象的機會非常低。

外星人假說

根據該星的恆星光譜可知,該星的亮度變化不可能是它本身的變化,即此星並非變星。因此,科學家提出了數個假說,假設有某些物體在環繞該星並阻擋它的光,但是尚沒有一個假說可以完整解釋觀察到的資料。
此文明已達到II型文明階段 我們還未達I型
KIC 8462852
KIC 8462852
天文學家傑森·萊特(Jason Wright)和其他研究該星的學者寫了一篇論文,聲稱該星如果比它的位置和速度顯示出的年紀還要來得輕的話,那它的周圍就可能還有凝結中的物質。除此以外,他們也假設這些物體可能是外星文明建造的巨型結構,好比說戴森球,這是一種假想的結構,先進的文明可能會在恆星四周建設這種結構體,用以將恆星發出的光轉換成能量使用。

其他解釋

其他解釋有儀器/資料的錯誤、易變的Be星宇宙塵、伴星、具備原行星盤的年輕恆星、或是一系列具備環型結構的巨大行星。
目前來說,塵埃,宇宙彗星群,星際氣體的假說成立的可能性很低。
在reddit上的相關討論里,也存在大量反對外星人的觀點。

科學研究

2014年,柏亞金在一次學術會議期間把數據拿給美國賓夕法尼亞州立大學的天文學家傑森·賴特(Jason Wright)看。賴特看到後也很驚訝,用他的話說,那些光變是“瘋狂的”。
KIC 8462852
KIC 8462852
賴特本身在“外星行星和可居住世界研究中心”從事研究工作。他當時正在寫一篇論文,講述“克卜勒”除了探測外星行星,還有可能探測到外星文明建造的巨型空間設施。
他認為,柏亞金給出的解釋全都是“自然因素”,而其實還有另外一種可能性——亮度變化是由外星文明造成的。他隨後將KIC 8462852加入到了論文草稿中。“我們感到這是迄今為止最有希望的‘搜尋地外文明計畫’(SETI)的觀測目標。”他和同事們寫道。
在早先的一篇論文中,賴特等人提出,如果一個文明建造了一個巨型空間設施,那么它們就會建造更多。這造成的效果就是,會有一批不同尺寸和運動周期的設施圍繞恆星運轉。如果這些設施最終完全將恆星圍住,那么就形成了“完整的戴森球”。
賴特等人分析認為,從KIC 8462852光變的周期和缺少重複性來看,遮擋物是運行在一個很長的軌道上。光變達到22%,則意味著遮擋物的尺寸至少達到恆星直徑的四分之一。
假如那些遮擋物真的是智慧型生物的傑作,那么根據蘇聯天體物理學家尼古拉·卡爾達肖夫提出的標準,那個文明已經達到“II型文明”階段。在這個最早於1960年代提出的“卡爾達肖夫指數”中,文明根據其對能源的需求被分為三個類型,分別為I型、II型和III型。
I型文明能夠攫取鄰近星球的能源;II型文明可以採集恆星的全部能量,戴森球是其中一種具體的方式;而III型文明已經可以作星際旅行,是能源方面的大師。在這種標準下,人類尚未達到I型文明的水平。
當前,並沒有科學家認為“外星文明”對KIC8462852來說是一個可能性很大的解釋。也許天文學家們觀測到的現象完全來自自然過程。
“但是從‘搜尋地外文明計畫’的角度來看,人們需要把資源用在最佳目標上。尋找天文異常是聚焦搜尋目標的一個合理化方式。為所有現象提供純粹的自然解釋,或者將‘搜尋地外文明計畫’的努力用於天體物理上最無法解釋的現象,二者之間並不存在矛盾。”賴特這樣表示。
最近,柏亞金、賴特,以及美國加州大學伯克利分校SETI中心主任安德魯·謝米昂(Andrew Siemion)已經在申請使用綠岸天文望遠鏡觀測KIC8462852。那是一架位於美國西維吉尼亞的直徑100米的大型射電望遠鏡。如果1480光年外有技術文明,它們也許會發出某些可以被射電望遠鏡陣捕捉到的特定電波。

光波異常

太空到底是否有生命,天文學家至今未有定論。近日有天文學家分析美國太空總署(NASA)的克卜勒太空望遠鏡(Kepler Space Telescope)回傳地球的數據,赫然發現太空中一顆恆星,有特殊的光波動,外有不明物質,驅使一眾天文學家大膽推論,有外星生物正利用恆星的能量“大興土木”,製造巨大的建築物。
出現異常光波動的是恆星KIC8462852,它距離地球約1480光年,本身擁有巨大能量,熱度和亮度都較太陽為高,一直是天文學家的考研對象。一眾天文學家近日利用上述望遠鏡觀測該恆星,發現它的外圍有不尋常的光波動,亮度較尋常周期急跌8成,更有一大群不明物質圍繞。
天文學家探究其中原因,初時以為這些光波動,只是數據回傳錯誤,又或是小行星解體碎片,甚至是太空船活動干擾所致,但說法一一被推翻。美國賓夕凡尼亞大學天文學家賴特(JasonWright)更大膽假設,認為有外星文明正蠢蠢欲動,偷取恆星的能量輸出,建造巨大的建築群。
KIC 8462852
KIC 8462852
賴特續指:“要作存在外星人這個推論,應該留待最後方提出,但這些(證據)確實像是人類期望已久的外星文明活動”。美國耶魯大學研究人員博耶贊(TabethaBoyajian)亦指,此情況非常罕有,她亦相信這些光波動與外星文明有關。
一系列奇異的光波動現象無法用現有的理論進行解釋,因此有理論指出,這可能是我們發現的外星人星際工程的證據。根據這個理論,當有一個巨大的物體通過恆星前方時,會導致恆星亮度發生微弱的改變,該方法也被用於發現系外行星,不過這次我們發現了不尋常的現象。暗示這可能是一個外星軌道建築,運行在恆星周圍的軌道上(即所謂“戴森球”)。KIC 8462852恆星系統距離我們1480光年,這個距離其實不算太遠,但我們目前的技術仍然無法抵達。克卜勒望遠鏡從2009年開始就持續對目標恆星進行監視,尋找微弱的亮等變化,以此發現系外行星。這次公布的數據中,科學家發現了奇怪的地方,顯然這不是一顆行星,恆星光信號波動的現象暗示有一個較大的物體通過了恆星盤面,有可能是外星人的能量站,或者說是超級油井。
從圖中可以看出,一系列的光波動目前仍然無法解釋,耶魯大學科學家Tabetha Boyajian指出,我們從來沒有見過這樣的恆星信號,以為是探測器出現錯誤。但是檢查之後,也沒有發現問題,因此這個信號可能是真實的。如果這顆恆星被外星人利用,那么其周圍會布滿各種軌道建築,以最大限度汲取光能。這就會導致恆星亮度發生改變,下降到原來20%的水平。該現象發現於2011年,每次活動呈現周期性,大約5至80天,這段光變曲線與其他恆星有所差別。
加州大學伯克利分校、搜尋地外文明研究所等機構也在推進地外文明搜尋,目前科學家建議我們應該尋找恆星周圍的人造建築。因為高級文明需要使用大量的能量,恆星上取之不盡的能量是可開採的。如果某個恆星系統被先進的外星文明殖民,那么會產生大量的中紅外波長信號,由此可發現外星文明
2017年5月19日,備受關注的KIC 8462852又再度“開始運作”,科學家表示,它的光線就像兩年前那樣再度奇怪地變暗 ,而它不規則的光線放射則讓人感到十分困惑。
這顆星星在星期五再次突然變暗,短短几天裡,它已經減少了 3% 的亮度。

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