'Bisarr.' 'Intressant.' 'Jätte transit'. Det var reaktionerna från Planet Hunters projekt frivilliga när de fick sin första titt på ljuskurvan för den i övrigt normala solliknande stjärnan KIC 8462852 nästan.
Av de mer än 150 000 stjärnor som observeras konstant under de fyra åren av NASA:s primära Kepler uppdrag (2009-2013), den här står ensam för de oförklarliga dipparna i sitt ljus. Även om det nästan säkert är naturligt orsakat, har vissa föreslagit att vi överväger andra möjligheter.
Kepler-11, en solliknande stjärna som kretsar kring sex planeter. Ibland passerar två eller flera planeter framför stjärnan samtidigt, vilket visas i den här konstnärens föreställning om en samtidig transitering av tre planeter som observerades av rymdfarkosten Kepler den 26 augusti 2010. Under varje passage eller transitering, stjärnans ljus bleknar på ett periodiskt sätt.
Kredit: NASA/Tim Pyle
Du kommer ihåg att det kretsande Kepler-observatoriet kontinuerligt övervakade stjärnor i ett fast synfält fokuserat på konstellationerna Lyra och Cygnus i hopp om att fånga periodiska dippar i deras ljus som orsakas av transitplaneter. Om en droppe sågs observerades fler transiter för att bekräfta upptäckten av en ny exoplanet.
Och fånga den gjorde. Kepler hittas 1 013 bekräftade exoplaneter i 440 stjärnsystem från och med januari 2015 med 3 199 obekräftade kandidater. Genom att mäta mängden ljus som planeten tillfälligt 'berövade' från sin värdstjärna kunde astronomer bestämma dess diameter, medan tiden mellan transiterna gav dess omloppsperiod.
Graf som visar den stora ljusstyrkan för KIC 8462852 runt 800 dagar (mitten) följt efter 1500 dagar hela serier av fall av varierande storlek upp till 22 %. Det vanliga ljusfallet när en exoplanet passerar sin värdstjärna är enbråkdel av en procent. Stjärnans normala ljusstyrka har ställts in på '1.00' som baslinje. Kredit: Boyajian et. Allt
Volontärer med Planet Hunters-projektet, ett av många medborgarvetenskapsprogram under paraplyet av Zoouniversum , utnyttja kraften i det mänskliga ögat för att undersöka Kepler-ljuskurvor (en graf över en stjärnas ändrade ljusintensitet över tiden) och leta efter upprepade mönster som kan indikera kretsande planeter. De var de första som träffade den förbryllande KIC 8462852.
En detaljerad titt på en liten del av stjärnans ljuskurva avslöjar en okänd, regelbunden variation av dess ljus var 20:e dag. Ovanpå det är stjärnans 0,88 dagars rotationsperiod. Kredit: Boyajian et. Allt
Denna magnitud +11,7 stjärna i Cygnus, varmare och hälften igen så stor som solen, visade sänkningaröver hela stället. Runt dag 800 under Keplers löpning, bleknade den med 15 % och återupptog sedan en stadig ljusstyrka fram till dagarna 1510–1570, då den genomgick en hel serie sänkningar, inklusive en som dämpade stjärnan med 22 %. Det är stort! Tänk på att en exo-jord bara blockerar en bråkdel av en procent av en stjärnas ljus; till och med en värld i Jupiterstorlek, normen bland extrasolära planeter, suger upp ungefär en procent.
Exoplaneter visar också regelbundna, repeterbara ljuskurvor när de går in i, korsar och sedan lämnar värdstjärnornas ansikten. KIC 8462852s fall är vildaa-periodisk.
Kan ett gigantiskt kometbrott och efterföljande kaskadbrott av de här delarna ligga bakom KIC 8462852s oberäkneliga förändringar i ljusstyrka? Kredit: NASA
Vad som än orsakar flimmer kan inte vara en planet. Med stor försiktighet uteslöt forskarna många möjligheter: instrumentella fel, stjärnfläckar (som solfläckar men på andra stjärnor), dammringar som ses runt unga, utvecklande stjärnor (detta är en äldre stjärna) och pulsationer som täcker en stjärna med ljussugande damm moln.
Vad sägs om en kollision mellan två planeter? Det skulle generera massor av material tillsammans med enorma moln av damm som lätt skulle kunna strypa en stjärnas ljus på ett snabbt och oregelbundet sätt.
En bra idé förutom att damm absorberar ljus från sin värdstjärna, värms upp och lyser i infrarött ljus. Vi borde kunna se detta 'infraröda överskott' om det fanns där, men istället strålar KIC 8462852 den förväntade mängden infrarött för en stjärna i sin klass och inte ett jota mer. Det finns heller inga bevis i data som tagits av NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) flera år tidigare att en dammfrigörande kollision inträffade runt stjärnan.
Vår stjärna lyser med magnituden +11,7 i stjärnbilden Svanen Cygnus (norra korset) högt på den södra himlen vid mörkrets infall denna månad. Ett 6-tums eller större teleskop visar det lätt. Använd den här kartan för att orientera dig och kartan nedan för att komma dit. Källa: Stellarium
Efter att ha undersökt alternativen drog forskarna slutsatsen att den bästa passformen kan vara en krossad komet som fortsatte att splittras i en kaskad av mindre kometer. Ganska fantastiskt scenario. Det finns fortfarande damm att ta hänsyn till, men inte så mycket som andra scenarier skulle kräva.
Detaljerad karta som visar stjärnor till omkring magnitud 12 med Kepler-stjärnan identifierad. Den ligger bara en kort bit nordost om det öppna klustret NGC 6886 i Cygnus. Norr är uppe. Klicka för att förstora. Källa: Chris Marriotts SkyMap
Eftersom kometer är bräckliga kan de falla sönder av sig själva, särskilt när de passerar exceptionellt nära solen, vilket solbetande kometer brukar göra i vårt eget solsystem. Eller så kan en passerande stjärna störa värdstjärnans Oort-kometmoln och släppa lös en störtflod av kometer in i det inre stjärnsystemet. Det råkar vara så att en röd dvärgstjärna ligger inom cirka 1000 a.u. (1000 gånger jordens avstånd från solen) av KIC 8462852. Ingen vet ännu om stjärnan kretsar runt Kepler-stjärnan eller råkar passera. Hur som helst, det är tillräckligt nära för att bli involverad i kometkastning.
Så mycket för 'naturliga' förklaringar. Tabetha Boyajian , en postdoc vid Yale, som övervakar Planet Hunters och huvudförfattaren till papper om KIC 8462852 , frågade Jason Wright , en biträdande professor i astronomi vid Penn State, vad han tyckte om ljuskurvorna. 'Crazy' kom att tänka på så fort han såg på dem, men krumlingarna väckte en tanke. Det visade sig att Wright hade arbetat på en papper om att upptäcka transiterande megastrukturer med Kepler.
Det finns Dyson-ringar och -sfärer och en Dyson-svärm avbildad här. Kan detta eller en variant av det vara det vi ser runt KIC 8462852? Inte troligt, men ett roligt tankeexperiment. Kredit: Wikipedia
I en senaste bloggen , skriver han: 'Tanken är att om avancerade utomjordiska civilisationer bygger planetstora megastrukturer - solpaneler, ringvärldar, teleskop, beacons, vad som helst - kanske Kepler skulle kunna skilja dem från planeter.' Låt oss anta att våra vänliga utomjordingar vill utnyttja energin från sin hemstjärna. De kan bygga enorma solpaneler i miljoner och skicka dem i omloppsbana för att stråla stjärnljus ner till planetens yta. Fysiker Freeman Dyson populariserade idén redan på 1960-talet. Kom ihåg Dyson Sphere , en gigantisk hypotetisk struktur byggd för att omfatta en stjärna?
Ur vårt perspektiv kan vi se stjärnan flimra på oregelbundna sätt när de jättelika panelerna cirklade runt den. För att illustrera denna punkt kom Wright med en underbar analogi:
'Den liknelse jag har är att titta på skuggorna på persiennerna av människor utanför ett fönster som går förbi. Om en person går runt kvarteret på en cykel kommer deras skugga att dyka upp regelbundet i tid och form (som en vanlig transitplanet). Men skaror av människor som vandrar förbi – båda riktningarna, snabbt och långsamt, stort och stort – skulle inte ha någon regelbundenhet alls. Det totala ljuset som kommer genom persiennerna kan variera som - Tabbys stjärna.'
Green Bank Telescope är världens största, fullt styrbara teleskop. GBT:s skål är 100 meter gånger 110 meter stor och täcker 2,3 tunnland utrymme. Kredit: NRAO/AUI/NSF
Till och med Wright medger att den 'främmande hypotesen' bör ses som en sista utväg. Men för att se till att ingen sten går ovänd, tog Wright, Boyajian och flera av planetjägarna ihop ett förslag om att göra en radio-SETI-sökning med Green Bank 100-metersteleskopet. Enligt min mening är detta vetenskap när den är som bäst. Vi har en svår fråga att svara på, så låt oss använda alla verktyg som står till vårt förfogande för att söka svar.
KIC 8462852, fotograferad den 15 oktober 2015. Det är en F3 V-stjärna (gul-vit dvärg) som ligger cirka 1 480 ljusår från jorden. Kredit: Gianluca Masi
I slutändan är det förmodligen inte en främmande megastruktur, precis som de första pulsarsignalerna inte skickades av LGM-1 (Små gröna män). Men oavsett vad som orsakar nedgångarna vill Boyajian att astronomerna ska hålla ett öga på KIC 8462852 för att ta reda på om och när dess oberäkneliga ljusvariationer upprepas. Jag älskar ett mysterium, men svaren är ännu bättre.
