Aliens and Tabby's Star: Alt hvad du behøver at vide

Den opdaterede historie om universets underligste stjerne

Det vigtigste mål for Kepler-missionen, hvor denne stjerne blev opdaget, var at finde planter i jordstørrelse i vores region i den lysende Mælkevej. Billede af NOVA.

Det er et simpelt koncept: i vores søgning efter planeter uden for solsystemet overvåger vi lysstyrken hos hundreder af tusinder af fjerne stjerner. De runde, uigennemsigtige kroppe af planeter vil glide over deres værtsstjerners ansigt under bane og vil blokere en lille procentdel af lys fra at nå Jorden. Disse transitter identificeres af computere og registreres som små dyppe i en lysstyrke graf. Jupiter, planetenes konge, massiv og konge, hvorfra den sidder lige uden for asteroidebæltet, har mere end det dobbelte af massen af ​​alle de andre planeter i vores system samlet. Det krones af et sæt svage, glødende ringe, der først blev opdaget i 1970'erne af Voyager 1. De er sammensat af en indre hovedring og en bredere, pisket Gossamer-ring, der strækker sig tusinder af miles ind i rummet omkring gasgiganten. Men selv en planet så høj og hjertelig som Jupiter ville kun forårsage et fald på 1%, da den passerede foran sin værtsstjerne. Jorden, smuk, men ganske svag i sammenligning, efterlader overhovedet meget lidt i vejen for et mærke på graferne.

Disse transiter er den vigtigste måde, vi finder eksotiske verdener omkring stjerner, vi måske en dag håber at besøge. Men i foråret 2009, midt i NASAs Kepler-mission, var det ikke en anden planet, vi fandt sabler omkring stjernen KIC 8462852 (Tabby's stjerne eller Boyajian's stjerne). Faktisk vidste vi ikke, hvad der muligvis kunne forårsage de underlige signaler, der kom fra den retning. I årenes løb var opførslen uforudsigelig og fuld af mysterier, som ikke er blevet løst fuldt ud i dag. Svar på puslespillet, der er Tabbys stjerne, spænder fra naturfænomen til spændende, men spændende forslag fra fremmed teknologi. Det var - og forbliver - den første observation af sin art.

Signalet var kun lidt forvirrende i starten. Selve stjernen er komfortabelt beliggende over 1.300 lysår væk og er 50% større end solen. Det er en stabil stjerne, der brænder nu i hundreder af millioner af år og afgiver fire gange mere lys. For et årti siden krydsede en gigantisk genstand foran stjernen og efterlod en asymmetrisk dukkert i grafen. Så stor som Jupiter, men ikke rund i formen, varede objektets transit næsten en uge, hvor de fleste andre transiter havde en levetid på kun få timer. Efter 2 års relativ stilhed skjuler den næste dukkert i grafen stjernens lysstyrke med 15%. Lyset blokeres gradvist i løbet af cirka en uge, med transit forsvandt så hurtigt som det kom og derefter igen efterlade os i en ildevarslende stilhed. Den fortsatte dæmpning kommer endnu en gang i en skrald forår 2 år senere; fallene varer i over 80 dage, varierende i form og varighed, hvilket generelt reducerer stjernens lysstyrke med mere end 20%. Det var tydeligt, at uanset hvad objektet var, ville det ikke længere klassificeres som en planet, da Jupiter er omtrent så stor, som en planet kan blive, før han går ned i brune dværge og stjerner. Der var heller ingen infrarød stråling, hvilket betyder, at genstanden var kold og sandsynligvis ikke kredsede i nærheden af ​​stjernen.

Dataene kunne ikke være rigtige. Og alligevel bekræftede forskere, at der ikke var noget galt med observationerne.

Billeder fra NASA viser stjernen i infrarød og ultraviolet.

Enhver naturlig forklaring på, hvad der skete, fortsatte med at komme op. Mens stjerner ofte er født af skyer af interstellært materiale, der kollapser i varme, tætte kerner, er Tabbys stjerne ikke ung, og materialet ville have givet en glød, da den blev opvarmet af stjernen under kredsløb. Men der var ingen glød, hvilket betyder, at denne indledende sky (eller muligt materiale fra sammenstødende planeter) ikke kunne være årsagen. Kometer, der passerede i vores synslinje var en lidt mere fornuftig idé, men det ville have taget så mange som titusinder af kometer at producere vores observationer. Dataene var ikke ensartede nok til at være en planet, og en mangel på spektrallinier antydede, at intet materiale blev opsamlet eller blev kastet ud fra selve stjernen.

I et stykke tid førte spekulationer til et bånd af ringe. En lille planet monteret ved nogle vævende, ekspansive ringe og kredsløb tæt på stjernen kunne blokere en betydelig mængde lys. Variationen i dæmpning kan være et tyngdekraftprodukt, der vipper ringene i forskellige retninger og følgelig blokerer mere eller mindre lys fra stjernen. Men her igen fik vi problemer. Ikke kun skulle ringsystemet være enormt - tre gange diameteren af ​​Saturns - men det ville være meget mere periodisk, efterhånden som dens planet kredsede om stjernen. Hældningen af ​​ringene ville også være ensartet (i maj 2017 var dæmpningen kun 2% sammenlignet med tidligere data på 15% og 22%), og den samme tyngdekraft, som fik dem til at dyppe, ville trække dem fra hinanden i løbet af et århundrede. Det vil sige, at de ikke skulle være i nærheden af ​​os for at observere dem.

I betragtning af omstændighederne er det let at se, hvorfor Tabbys stjerne er blevet udnævnt til "den mærkeligste stjerne i universet". Da alle de naturlige årsager blev foreslået og derefter begrænset, begyndte forskere at spekulere på, om et kunstigt system var skylden.

Kunstnerens gengivelse ovenfor viser en Dyson Sphere høstenergi. For at dæmpe Tabbys stjerne ifølge vores observationer, ville denne fremmede struktur være mindst halvdelen af ​​selve stjernen. Forskere fra Princeton University søgte endda efter underskrifter af lasere, der stammede fra Tabbys stjerne, og foreslog, at en civilisation kan forsøge at kommunikere med laserteknologi. Billede af NOVA.

Ideen om fremmede megastrukturer, der er opbygget omkring stjerner, har været populær siden 1960'erne. En avanceret civilisation vil løbe tør for energi at bruge på sin hjemmeplanet, og den vil derefter opbygge energihøstende strukturer som en Dyson-sfære omkring dens værtsstjerne. Manglende infrarød signatur kunne betyde, at varmeenergien omdirigeres andre steder; for eksempel til et ingeniørprojekt kunne vi ikke engang begynde at forstå. Det var endnu mere opmuntrende, at det materiale, der forårsager dypperne, så ud til at være placeret lige langt væk fra stjernen til at være i den beboelige zone - den perfekte position for livet at udvikle sig. SETI-instituttet (Search for Extraterrestrial Intelligence) blev involveret og trænet deres Allen Telescope Array på stjernen i maj 2017. Målet var at overvåge for kunstige radiosendelser.

Det var data fra denne periode (maj til august i 2017), der begyndte at afsløre mysteriet om Tabbys stjerne. Ikke alle bølgelængder af lys dæmpes ligeligt. Mere blåt lys blev blokeret end rødt lys, hvilket betyder, at objektet ikke kunne have været uigennemsigtigt, som det ville være i tilfælde af en planet, en måne eller en fremmed struktur. Den ujævne spredning eller blokering af forskellige bølgelængder er nøjagtigt det, der ses, når cirkumstellarstøv kommer i vejen for lys. Circumstellar-støv er 1.000 gange mindre end et sandkorn, men stadig større end interstellært støv. Tryk fra en stjerners lys kan skifte støv, hvilket får noget af det til at bevæge sig ud af bane. Det betyder, at støvet omkring Tabbys stjerne, selvom det for nylig er oprettet, ikke sandsynligvis har lang levetid.

Mens mysteriet om, hvad der forårsager stjernens flimring, kan løses, er der stadig spørgsmålene om, hvor støvet stammer fra, hvad det er lavet af, og hvorfor det tilfældigvis samles, hvor det er. Circumstellar-støv ses hyppigst omkring yngre stjerner, ikke i Tabby-stjernens alder.

Som det ses her, forårsager blåt lys større dip end rødt lys, hvilket betyder, at mere af det er blokeret under rejsen. Dette gælder både kortvarige dips og århundredes lange dæmpning af stjernen. Konklusionen kom fra at studere over 19.000 billeder taget i løbet af 3 år. Billede af NOVA.

Og det er ikke kun lys, der blokeres for vores teleskoper. Tabbys stjerne er kendt siden 1890'erne, og det stjerneobjekt er faldet i lysstyrke med 16% i det forrige århundrede. En anden slags støv, bulkere og mere modstandsdygtig over for tryk, menes at være årsagen. Teorier om dette støvs oprindelse spænder fra kometer og asteroider til forbrug af en planet i størrelse med Uranus. Buststøv som en komet er et flygtigt materiale, og det ville sprede sig inden for måneder, hvilket betyder, at hvis det er det, der får stjernen til at dæmpe ned, skal de levere den i kontinuerlige bølger. En anden ukendt, ekstern faktor af Tabbys stjerne kunne ligge bag den mindskende lysstyrke.

Flere signaler forventes i juni i år, skønt forskere venter i forventning til James Webb-rumteleskopet, der vil være i gang inden år 2020. Ved hjælp af teleskopet skal forskere være i stand til at bestemme, hvad nøjagtigt støvet er lavet af , bringer os et skridt nærmere på at forstå dette overbevisende, berømte lyspunkt.

Mens det var maskiner, der blev tillid til at analysere dataene fra Kepler-missionen, var det i sidste ende en gruppe på over 300.000 mennesker, der bragte Tabbys stjerne under forskernes opmærksomhed. Den menneskelige hjerne har udviklet sig til at være i mange tilfælde endnu bedre til mønstergenkendelse end en computer. Og selvom vi muligvis bruger instrumenter til at afdække kosmos omkring os, er det vigtigt, at vi forbliver involveret i os selv; nogensinde nysgerrig, kigger på numrene og holder øje med detaljerne, der prøver at undslippe os. Detaljer, det vil sige ligesom de delikate blanke ringe fra vores solsystemets største planet.