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銀河系最奇怪的星球

2009年,美國國家航空航天局發射了開普勒望遠鏡,用來尋找太陽系外行星。在4年的時間裡,開普勒望遠鏡緊盯著天鵝座附近,選定了超過15萬顆恆星,並利用行星凌星法搜索系外行星。

凌星法指的是如果行星經過恆星,會擋住恆星一部分光線,恆星亮度會有所下降,並顯示出周期性,以此就能確定系外行星的軌道周期、半徑等信息。利用這個方法,截止到2013年,天文學家已經從開普勒傳回的海量數據中發現4500多個系外行星候選者。

然而,考慮到計算機程序會有局限性,美國耶魯大學的研究團隊又將開普勒觀測到的數據傳到論壇上,希望能藉助業餘天文愛好者之眼,發現計算機漏掉的細節。果然,細心的網友們找到了一顆異常的恆星——塔比星(KIC 8462852)。

詭異的恆星

這顆恆星位於天鵝座,質量約是太陽的1.4倍大,表面溫度比太陽高一點,距離地球約1480光年遠。

按照常理,如果有行星圍繞恆星運轉,恆星的亮度變化會很有規律,亮度的變動範圍不會超過1%。

但塔比星的亮度變化太怪異了。在四年間,因為未知的原因,塔比星亮度下降了10次,每次亮度的下降幅度都不一樣。在第1500天左右,其亮度竟然下降了22%!

這一亮度波動已經不可能用行星凌星來解釋了。因為在太陽系中,木星是最大的行星,但木星遮擋太陽後,也只能讓太陽亮度下降0.5%。塔比星的亮度下降幅度太大了,造成這一變化的天體必須非常大,直徑需要達到塔比星的四分之一。

一些人猜測,會不會是塔比星周圍有一顆質量較大的伴星,比如黑洞或者恆星「遮住了」它?這不可能,因為如果塔比星周圍有一顆大的天體,一定會對塔比星的運行產生影響,但研究者沒觀測到這顆恆星發生晃動。

如果不是行星、黑洞或者恆星,擋在了塔比星與地球之間,又有什麼物質能巨大到遮住塔比星的光芒呢?

是自身的原因?

由於恆星的亮度來源於其核心的氫聚變反應。所以,一些人認為塔比星表面亮度降低可能是因其正處於核聚變停止階段。這是一個合理的假設。然而,即使塔比星的氫融合突然停止,導致恆星向內收縮,但恆星亮度下降1%仍需要成千上萬年,而塔比星只需要4年時間,總體亮度就下降了3%,甚至只用了一天,其亮度下降了22%,隨後,又迅速恢復。所以這一解釋可以排除。

另外,恆星高密度的磁性活動可能會抑制恆星對流的激烈活動,在其表面形成溫度較低的區域,導致恆星表面出現黑子。會不會是極端黑子活動導致了塔比星亮度驟降呢?

答案是不會。一般,黑子要想形成,需要恆星表面有一個很厚的對流層,使恆星內部的光和熱不能有效到達表面。小質量恆星表面能有很厚的對流層,而大質量恆星對流層相對較淺。塔比星的質量是太陽的1.4倍,應該只有一個小的對流層或者是根本沒有對流層,所以不會形成大面積的黑子。

誰遮住了塔比星?

那麼,是不是塔比星周圍會有什麼物質影響了它的亮度呢?

如果真的有這樣的物質,那麼這些物質離塔比星應該非常近,這樣的話,其溫度一定會非常高,它們會發出紅外線。然而,研究者們並沒有檢測到塔比星周圍有大劑量的紅外線。所以塔比星亮度的變化不是周圍的物質造成的。

那麼,是不是在地球與塔比星中間有其他物質遮擋了光線?

現在在太陽系內,確實有這樣的物質。在太陽系海王星軌道外側的黃道面附近,就有一個天體密集的圓盤狀區域——柯伊伯帶。在其他系外恆星系統中,也發現了許多類似柯伊伯帶的區域,它們很多都比太陽系的大。

研究者猜測,在這個年輕的恆星系統中也可能分散著許多小隕石。天文學家在計算機中模擬出了小行星彗星群,看看如果它們凌星時,塔比星光照是否會有變化。計算機模型表明,這些小行星彗星群其實能影響塔比星的光照。

美國哥倫比亞大學的研究者還提出了一種設想,如果塔比星在過去的1萬年里吞噬了一個行星大小的伴星,那麼我們現在觀察到塔比星的長期亮度下降,可能是塔比星在緩慢地恢復到正常狀態。而這次吞噬事件產生的行星碎片和氣體雲,可能導致了塔比星亮度在短時間內降低。

目前看來,這兩種猜測都是可能的。

外星人作祟可以排除

當然,還有一些科學家們認為提出了非自然的解釋。其中UFO支持者相信這就是外星人存在的證據,影響塔比星光度的物體很有可能是戴森球,戴森球是一種假想中的巨型人造結構,能包圍恆星,並獲取恆星中的能量。他們認為先進的文明可能會在恆星四周建設某種結構體,用以將恆星發出的光轉換成能量使用,這個結構體遮擋住了塔比星的光芒。

如果真是這樣的話,那麼巨大的、堅固的構造將會阻擋住恆星的全部光線。但塔比星卻有不規則的亮度變化,所以影響塔比星光度的物體不可能是戴森球。

更重要的是,如果在這片天區探測到無線電信號、激光脈衝或其它的外星文明信號,都可以支持存在地外文明巨型構造的理論。但迄今為止,SETI的科學家還未曾發現任何跡象。所以,這一假說基本可以排除。

現在, Las Cumbres天文台全球望遠鏡網路、美國可變星觀察員協會的觀察者們正在密切監視著塔比星,觀測系外行星凌日的衛星苔絲也將於2018年3月發射,檢測開普勒望遠鏡所檢測的領域。如果塔比星再次變暗,苔絲就能檢測到。

相信在未來的幾年內,我們將會揭開這個神秘星球的神秘面紗。


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