黎擎
2009年,美國國家航空航天局發(fā)射了開普勒望遠鏡,用來尋找太陽系外行星。在4年的時間里,開普勒望遠鏡緊盯著天鵝座附近,選定了超過15萬顆恒星,并利用行星凌星法搜索系外行星。
凌星法指的是如果行星經(jīng)過恒星,會擋住恒星一部分光線,恒星亮度會有所下降,并顯示出周期性,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(xué)家已經(jīng)從開普勒傳回的海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)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(xué)的研究團隊又將開普勒觀測到的數(shù)據(jù)傳到論壇上,希望能借助業(yè)余天文愛好者之眼,發(fā)現(xiàn)計算機漏掉的細節(jié)。果然,細心的網(wǎng)友們找到了一顆異常的恒星——塔比星(KIC 8462852)。
詭異的恒星
這顆恒星位于天鵝座,質(zhì)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,如果有行星圍繞恒星運轉(zhuǎn),恒星的亮度變化會很有規(guī)律,亮度的變動范圍不會超過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(jīng)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,但木星遮擋太陽后,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(zhì)量較大的伴星,比如黑洞或者恒星“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(chǎn)生影響,但研究者沒觀測到這顆恒星發(fā)生晃動。
如果不是行星、黑洞或者恒星,擋在了塔比星與地球之間,又有什么物質(zhì)能巨大到遮住塔比星的光芒呢?
是自身的原因?
由于恒星的亮度來源于其核心的氫聚變反應(yīng)。所以,一些人認為塔比星表面亮度降低可能是因其正處于核聚變停止階段。這是一個合理的假設(shè)。然而,即使塔比星的氫融合突然停止,導(dǎo)致恒星向內(nèi)收縮,但恒星亮度下降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%,隨后,又迅速恢復(fù)。所以這一解釋可以排除。
另外,恒星高密度的磁性活動可能會抑制恒星對流的激烈活動,在其表面形成溫度較低的區(qū)域,導(dǎo)致恒星表面出現(xiàn)黑子。會不會是極端黑子活動導(dǎo)致了塔比星亮度驟降呢?
答案是不會。一般,黑子要想形成,需要恒星表面有一個很厚的對流層,使恒星內(nèi)部的光和熱不能有效到達表面。小質(zhì)量恒星表面能有很厚的對流層,而大質(zhì)量恒星對流層相對較淺。塔比星的質(zhì)量是太陽的1.4倍,應(yīng)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?
那么,是不是塔比星周圍會有什么物質(zhì)影響了它的亮度呢?
如果真的有這樣的物質(zhì),那么這些物質(zhì)離塔比星應(yīng)該非常近,這樣的話,其溫度一定會非常高,它們會發(fā)出紅外線。然而,研究者們并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(zhì)造成的。
那么,是不是在地球與塔比星中間有其他物質(zhì)遮擋了光線?
現(xiàn)在在太陽系內(nèi),確實有這樣的物質(zhì)。在太陽系海王星軌道外側(cè)的黃道面附近,就有一個天體密集的圓盤狀區(qū)域——柯伊伯帶。在其他系外恒星系統(tǒng)中,也發(fā)現(xiàn)了許多類似柯伊伯帶的區(qū)域,它們很多都比太陽系的大。
研究者猜測,在這個年輕的恒星系統(tǒng)中也可能分散著許多小隕石。天文學(xué)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(xué)的研究者還提出了一種設(shè)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,那么我們現(xiàn)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(fù)到正常狀態(tài)。而這次吞噬事件產(chǎn)生的行星碎片和氣體云,可能導(dǎo)致了塔比星亮度在短時間內(nèi)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(dāng)然,還有一些科學(xué)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(jù),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(jié)構(gòu),能包圍恒星,并獲取恒星中的能量。他們認為先進的文明可能會在恒星四周建設(shè)某種結(jié)構(gòu)體,用以將恒星發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成能量使用,這個結(jié)構(gòu)體遮擋住了塔比星的光芒。
如果真是這樣的話,那么巨大的、堅固的構(gòu)造將會阻擋住恒星的全部光線。但塔比星卻有不規(guī)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(qū)探測到無線電信號、激光脈沖或其它的外星文明信號,都可以支持存在地外文明巨型構(gòu)造的理論。但迄今為止,SETI的科學(xué)家還未曾發(fā)現(xiàn)任何跡象。所以,這一假說基本可以排除。
現(xiàn)在, Las Cumbres天文臺全球望遠鏡網(wǎng)絡(luò)、美國可變星觀察員協(xié)會的觀察者們正在密切監(jiān)視著塔比星,觀測系外行星凌日的衛(wèi)星苔絲也將于2018年3月發(fā)射,檢測開普勒望遠鏡所檢測的領(lǐng)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(nèi),我們將會揭開這個神秘星球的神秘面紗。