W artykule Columbia University postawiono hipotezę, która całkiem przekonująco wyjaśnia bardzo dziwne zachowanie (niezwykły spadek jasności) gwiazdy Tabby (aka KIC 8462852), obiektu znajdującego się w odległości 1488 lat świetlnych od nas. Przyczyną tego zachowania, zdaniem naukowców, jest zniszczenie jednej z jej planet przez gwiazdę. W tym przypadku efekt dziwnego migotania tłumaczy się tym, że planeta pozostawiła po sobie duże szczątki, które od czasu do czasu obniżają poziom jasności gwiazdy. Szczerze mówiąc, jest to prawdopodobnie najlepsza dostępna obecnie teoria, a poniżej przyjrzymy się, dlaczego tak uważamy.
Niewielki zespół trzech astronomów z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Columbia doszedł do wniosku o kosmicznej kolizji. Badacze uważają, że wytłumaczeniem powolnego, a także krótkotrwałego, gwałtownego i bardzo silnego (do 22 proc.) Spadku jasności gwiazdy Tabby może być zderzenie kosmiczne, którego uczestnikami są sama gwiazda i jedna z krążących po niej planet. Nowy artykuł Briana Metzgera, Kena Scena i Nicholasa Stone'a jest obecnie w trakcie recenzowania przez czasopismo astrofizyczne Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Obiekt KIC 8462852 lub gwiazda Tabby, według obserwacji, jest najbardziej zwyczajną i niczym niezwykłą gwiazdą, ale jej dziwne zachowanie w ostatnich latach wywołało prawdziwe kontrowersje wśród społeczności astronomicznej. Dane z Kosmicznego Teleskopu Keplera NASA sugerują, że zauważalne zmiany jasności gwiazdy zaczęły się w 2015 roku, ale badania zewnętrzne pokazują, że jasność gwiazdy Tabby od 1890 do 1989 roku zmniejszyła się łącznie o 14 procent, a także o kolejne trzy procent tylko w ramach czteroletniej obserwacji teleskopem Keplera. Takie zachowanie jest niezwykle nietypowe dla takich obiektów i, jak się okazuje, bardzo trudne do wyjaśnienia. Z tej okazji wysunięto kilka teorii, jedną piękniejszą od drugiej, próbując wyjaśnić przyczyny tego zjawiska. Podejrzewano komety, samą gwiazdę,zmiana jego struktury, zderzenia planet i, oczywiście, kosmiczne megastruktury obcych.
Według jednej teorii dziwne zachowanie gwiazdy Tabby można wyjaśnić zderzeniem dwóch protoplanet (jak na powyższym obrazku), tworzącym ogromną ilość kosmicznych śmieci. Nowa teoria mówi, że zderzenie mogło się naprawdę wydarzyć, ale wydarzyło się między wielką planetą a samą gwiazdą
Sedno problemu polega na tym, że żadne z tych wczesnych założeń nie może jasno wyjaśnić podwójnego anomalnego zachowania gwiazdy, to znaczy krótkiego i gwałtownego spadku jasności, a także długoterminowego spadku jasności. Jeśli chodzi o teorię Metzgera i jego współpracowników, jest ona po prostu całkiem zdolna do wyjaśnienia takiego zachowania.
Naukowcy zasugerowali, że jedna z jej planet zderzyła się z gwiazdą KIC 8462852. Energia grawitacyjna powstająca w wyniku tego zderzenia mogłaby przyspieszyć tempo, w jakim gwiazda wytwarza energię termojądrową, co z kolei objawiałoby się w postaci gwałtownego wzrostu jej jasności i późniejszego długotrwałego spadku. Jeśli ten pomysł jest poprawny, najprawdopodobniej obserwujemy, jak gwiazda Tabby powraca do swojego pierwotnego normalnego poziomu jasności. Ponadto nowa teoria może nam również pomóc wyjaśnić krótkotrwały i gwałtowny spadek jasności. Po zderzeniu gwiazdy z planetą część tej ostatniej (i być może część jej satelitów, jeśli w ogóle) zajęła ekscentryczne orbity. A teraz za każdym razem, gdy pozostałości planety i satelitów poruszają się przed gwiazdą (z naszego punktu widzenia), migocze.
Film promocyjny:
Jeśli chodzi o rozmiar planety, która spadła na gwiazdę, to według naukowców wszystko tutaj będzie zależało od tego, kiedy dokładnie nastąpiło zderzenie.
„Jeśli planeta miała rozmiary Jowisza, to kolizja najprawdopodobniej miała miejsce około 1000 lat temu. Przynajmniej to wyjaśniałoby poziom spadku jasności, który obserwujemy teraz. Jeśli obiekt miał wielkość księżyca, wówczas gwałtowny wzrost, a następnie stopniowy spadek jasności najprawdopodobniej nastąpił około dekady temu”- mówi Metzger.
Jednocześnie naukowiec dodaje, że zderzenie z obiektem podobnym do księżyca w tym przypadku nie może wyjaśnić spadku jasności obserwowanego na przestrzeni stulecia, ale jest całkiem zdolne do wyjaśnienia zmiany jasności, jaka nastąpiła podczas czterech lat obserwacji teleskopem Keplera. Ponadto naukowcy wyjaśniają, że nie mogą jeszcze z całą pewnością powiedzieć o naturze samego obiektu lub obiektów, które mogą zderzyć się z gwiazdą Tabby.
„Na razie możemy sobie tylko wyobrazić wiele małych lub jednego dużego obiektu, z którym może się to zdarzyć. Jednak na tym etapie udzielenie jednoznacznej odpowiedzi jest zbyt trudne. Jest całkiem możliwe, że pozostałości na orbicie w tym przypadku mogą dostarczyć nam wskazówek, jak rozwiązać ten problem”- wyjaśnia Metzger.
Stone z kolei uważa, że zderzenie nie mogło nastąpić z dnia na dzień.
„Być może cały proces zderzenia trwał kilka milionów lat, podczas których planeta początkowo bardzo powoli zbliżała się do gwiazdy, a następnie ostatecznie zapadła się na niej, co najpierw spowodowało gwałtowny wzrost jasności gwiazdy Tabby, po czym nastąpił proces powolnego spadku jej poziomu jasności, który teraz obserwujemy”- mówi Stone.
„Pod koniec tego powolnego procesu wszystkie satelity w pobliżu planety zostałyby również przyciągnięte przez pole gwiazdy Tabby. A jeśli planeta była wielkości naszego Jowisza lub Saturna, z dziesiątkami dość dużych lodowych księżyców, to potencjalnie w tym przypadku na orbicie gwiazdy może gromadzić się olbrzymia chmura śmieci kosmicznych o różnym stopniu gęstości”- kontynuuje Stone.
„Co więcej, te satelity mogą teraz mieć perycentrum - najbliższy punkt orbity w stosunku do ciała centralnego (w tym przypadku gwiazdy), który w tym przypadku okazał się mniejszy niż rozmiar orbity naszego Merkurego wokół Słońca. Krótko mówiąc, jeśli byłyby to światy lodu, to jest całkiem możliwe, że wyparowały bardzo szybko, tworząc ogromne chmury gazu, oparów i pyłu, które teraz przemieszczają się po większych pozostałościach satelitów (lub planet) i są w stanie znacznie zmniejszyć jasność gwiazdy. co zaobserwował „Kepler”.
Rzekomy fakt, że byliśmy świadkami ostatniego etapu tej kolizji, sugeruje, że takie zdarzenia nie są rzadkie we wszechświecie. Teleskop kosmiczny Kepler zdołał dotychczas zbadać ponad 100 000 gwiazd, ale należy rozumieć, że w samej tylko Drodze Mlecznej jest ich około 100 miliardów.
„Gdybyśmy byli w stanie zaobserwować taką gwiazdę, która pochłonęła planetę, która pojawiła się w polu widzenia Keplera, może to oznaczać, że tylko w naszej galaktyce mogą istnieć miliony takich gwiazd, które stworzyły to samo, co gwiazda Tabby” - wyjaśnia Metzger.
Zdaniem naukowców obiekty takie jak gwiazda Tabby są teoretycznie zdolne do „wyssania” około 10 planet podobnych do Jowisza lub około 10 000 satelitów księżycowych (niekoniecznie satelitów, ale obiektów o podobnej masie) przez cały okres ich życia. A jeśli tak, to jest po prostu niesamowite.
Innym ważnym aspektem teorii zaproponowanej przez Metzgera i jego zespół jest to, że jest ona dość sprawdzalna. Metzger mówi, że następnym razem, gdy będziemy świadkami gwałtownego spadku jasności gwiazdy Tabby, powinniśmy spodziewać się obecności znacznej ilości gazu i pyłu wytwarzanego przez pozostałości obiektu zderzającego się z gwiazdą.
„Wszystko to powinno doprowadzić do krótkiego wybuchu promieniowania podczerwonego (który wskaże nagrzewanie się pyłu), który powinien trwać od kilku dni do kilku tygodni” - wyjaśnia Metzger.
Innym sposobem sprawdzenia teorii Metzgera i jego współpracowników byłaby faktyczna obserwacja zderzenia innej planety lub jej satelity z gwiazdą. Takiemu zdarzeniu towarzyszyłby krótki i gwałtowny wzrost jasności gwiazdy z płynnym przejściem w proces „blaknięcia”.
Proponowana teoria naprawdę nawet teraz wygląda dość przekonująco i nie jest pozbawiona łańcuchów logicznych. Oczywiście nie odpowiada na wszystkie pytania, które istnieją, ale dzięki takim badaniom ostatecznie będziemy mogli zbliżyć się do rozwiązania tajemnicy gwiazdy Tabby.
NIKOLAY KHIZHNYAK