6 miesięcy temu

Kosmiczna megastruktura, czarna dziura czy może jeszcze coś innego?

Co powoduje nietypowe, nieregularne i znaczne spadki jasności gwiazdy zaobserwowanej przez teleskop Keplera? Oto kilka rozważanych przez naukowców wyjaśnień dziwnego zjawiska kosmicznego.

black-hole

Około 1480 lat świetlnych od Ziemi tajemnicza “gwiazda” zachowuje się w sposób, który zadziwia astronomów. W zupełnie losowych odstępach czasowych notuje spadek jasności aż o 22 procent. To zbyt dużo, jak na aktywność planety krążącej wokół gwiazdy.

Co więcej w ciągu ostatniego stulecia obiekt znacznie stracił na swojej jasności.

Oficjalnie nazwana KIC 8462852, w skrócie określana jest jako „pręgowana gwiazda” lub „Boyajian star”. Jej dziwne zachowanie odstaje od wszystkich możliwych, znanych nam przykładów.

Nie bez powodu astronom Jason Wright stwierdził, że dziwne zachowanie można by wyjaśnić obecnością kosmicznej megastruktury pobierającej energię z gwiazdy. Ale nawet Wright przyznaje, że o wiele bardziej prawdopodobne jest naturalne wyjaśnienie.

Poniżej kilka zaproponowanych przez naukowców możliwości, od tych najmniej do najbardziej prawdopodobnych.

Czy to błąd Keplera?

Naukowcy wykluczają możliwość aby dziwne dane dotyczące KIC 8462852 były spowodowane błędem maszyny. W danych zebranych w tym samym czasie przez teleskop, nie ma nic szczególnego, co przykuwałoby uwagę ani żadnych widocznych błędów.

Między 2009 i 2013 rokiem kosmiczny teleskop Keplera badał fragmenty nieba poszukując egzoplanet. Wokół planety KIC 8462852 zauważył coś nietypowego. Nie jest to możliwe, aby anomalia była efektem błędu, na przykład martwego piksela – teleskop obserwował gwiazdę przez cały miesiąc w różnych pozycjach.

KIC 8462852

KIC 8462852. Źródło: wikipedia

Naukowcy przez kilka miesięcy spierali się o to, czy gwiazda ściemniała w przeciągu ostatniego stulecia. Analizując jednak najnowsze dane stwierdzili, że spadki energii zanotowano w przeciągu 4 lat pracy Keplera, jak również w przeciągu ostatniego stulecia.

Czy to czarna dziura pochłonęła światło gwiazdy?

Mimo popularnego wizerunku czarnych dziur, jako zasychających wszystko na swojej drodze “odkurzaczy”, w tym światła, czarna dziura nie może być odpowiedzialna za obserwowane w tym przypadku zmiany jasności.

Obecność czarnej dziury w pobliżu gwiazdy mogłaby spowodować (za sprawą masywnej grawitacji) jej “kołysanie”, które naukowcy widzieliby z Ziemi. Nie notujemy jednak niczego takiego.

Ponadto, gdyby czarna dziura faktycznie zasysała gwiazdę, spowodowałoby to wygenerowanie większego światła i dodatkowych promieni X, których naukowcy również nie obserwują. W rzeczywistości czarna dziura rozjaśniłaby światło gwiazdy .

Może to słoneczne plamy?

Plamy na słońcu (i innych gwiazdach) mogą powodować małe spadki w jasności, jednak nie większe niż kilka dziesiątych procenta. Aby spowodować spadek rzędu 20% plama musiałaby być od 10 do 100 razy większa niż najsilniejszy ze znanych nam tego rodzaju efektów na innych obiektach.

Dodatkowo gwiazda wiruje na tyle szybko, że spadki jasności wywołane przez plamy pojawiałyby się i znikały w przeciągu zaledwie dnia i nie utrzymywały by się dłużej.

Powinniśmy jednak zacząć od tego, że KIC 8462852 zwyczajnie nie ma na swojej powierzchni tak dużych plam.

To może kometa?

kepler-planetary-disk-nasa

Koncepcja komety jest faktycznie wspierana przez niektórych naukowców. Chodziłoby nie tyle o jedną, lecz o całą rodzinę dużych komet, znajdujących się na orbicie gwiazdy i blokujących jej światło w nieregularny sposób.

Jeśli komety faktycznie istnieją muszą znajdować się daleko od niej. W przeciwnym razie astronomowie obserwowaliby emitowane przez dodatkowe obiekty ciepło (odbijaną od ich powierzchni energię gwiazdy). Tak naprawdę brak obserwowanego ciepła wyklucza prawie wszystkie wyjaśnienia zakładające obecność jakiegoś obiektu na orbicie.

Co więcej hipoteza komety mogłaby wyjaśniać krótkoterminowe spadki jasności, które miały miejsce pomiędzy 2009 a 2013 rokiem. Nie tłumaczy to jednak długoterminowego zaciemnienia, które zaobserwowano w ostatnim stuleciu życia gwiazdy.

Międzygwiezdny dysk czarnej dziury?

black-hole-disk

Mimo, że czarna dziura na pewno nie pochłania światła z KIC 8462852, jest inny sposób, aby blokowała jej energię.

Być może w przestrzeni międzygwiezdnej pomiędzy gwiazdą a Ziemią znajduje się coś dużego i ciemnego. Dysk międzygwiezdnego materiału jest wyjaśnieniem. Dyski kosmicznych odłamków powstają również wokół gwiazd i planet, ale ponieważ astronomowie nie widzieli wcześniej czegoś takiego, zakładają, że obiekt musiałby być bardzo ciemny, niczym czarna dziura.

Jeśli hipoteza ta miałaby być prawdziwa, dysk materii wokół czarnej dziury musiałby być ogromny – szacunkowo 600 razy większy niż odległość między Ziemią a Słońcem aby skutecznie blokować światło w tak długich okresach, mimo comiesięcznych ruchów gwiazdy.

Chociaż naukowcy nigdy nie zaobserwowali tak wielkiego dysku wokół czarnej dziury, jego istnienie nie jest wykluczone. Jeśli faktycznie istnieje, naukowcy mogliby potwierdzić hipotezę, że to kosmiczny materiał blokuje światło przechodząc obok sąsiadujących obiektów.

Inne międzygwiezdne obiekty?

Globula Boka. Źródło: Hubble Heritage (STScI/AURA) | wikipedia

Globula Boka. Źródło: Hubble Heritage (STScI/AURA) | wikipedia

Przestrzeń pomiędzy gwiazdami jest wypełniona gazem, pyłem, jak również sprasowanym pod wpływem grawitacji materiałem. Możliwe, że to szczególnie gęsty fragment materiału międzygwiezdnego między nami a gwiazdą absorbuje częściej jej światła.

Aby tworzyć tak ogromne spadki energii zagęszczenia musiałyby być około 1000 razy większe i gęstsze niż znane nam do tej pory. Nie jest to jednak niemożliwe. Być może tak gęste struktury są na tyle rzadkie, że nie mieliśmy jak na razie możliwości zaobserwowania ich.

Winne mogą być również ciemne mgławice zwane Globulami Boka. Te czarne chmury pyłu i gazu są odpowiedzialne za „wymazanie” obrazu niejednej gwiazdy. W miarę, jak ciężkie gazy wirują w mgławicy, mogą one zaciemniać światło gwiazd.

Byłoby to trochę nietypowe, gdyby zaobserwowano jedną z tych chmur w tej części nieba, ale nie jest to niemożliwe. Należałoby jednak oczekiwać, że mgławica przysłoniłaby również sąsiadujące gwiazdy zmniejszając ich jasność. Jednak wszystkie obserwowane w pobliżu obiekty są na tyle ciemne, że nie można dokonać precyzyjnej analizy w spadku ich jasności.

Kosmici? Kto wie?

kic_8462852_large

Koncepcja kosmicznej megastruktury powoduje ten sam problem co komety – konieczność wytwarzania dodatkowego ciepła. Może jednak obca cywilizacja byłaby w stanie zastosować technologię, która nie marnowałaby energii cieplnej?

Głównym problemem wszystkich hipotez zakładających aktywność obcych, jest to że nie jesteśmy w stanie żadnym argumentem ich obalić. Nie wiemy na jakim stopniu zaawansowania byłaby cywilizacja, jakim dysponowała by sprzętem oraz w jakim dokładnie celu pobierałaby energię z gwiazdy.

Naukowcy mimo iż rozważają tę ewentualność w ostatniej kolejności, nie odrzucają jej całkowicie. Kosmici zawsze stanowić mogą wyjaśnienie niewytłumaczalnych naukowo zjawisk.

Źródło: [1] [2]