'غريب.' 'مثير للإعجاب.' 'العبور العملاق'. كانت تلك ردود أفعال مشروع بلانيت هانترز المتطوعين عندما ألقوا أول نظرة على منحنى الضوء للنجم الطبيعي الشبيه بالشمس KIC 8462852 تقريبًا.
من بين أكثر من 150000 نجم كانت تحت المراقبة المستمرة خلال السنوات الأربع من المرحلة الابتدائية لوكالة ناسا مهمة كبلر (2009-2013) ، هذا واحد يقف لوحده لانخفاضات لا يمكن تفسيرها في ضوءها. في حين أنه من شبه المؤكد أنه سبب طبيعي ، اقترح البعض أننا نفكر في احتمالات أخرى.
Kepler-11 ، نجم شبيه بالشمس تدور حوله ستة كواكب. في بعض الأحيان ، يمر كوكبان أو أكثر أمام النجم في وقت واحد ، كما هو موضح في تصور هذا الفنان للعبور المتزامن لثلاثة كواكب التي رصدتها مركبة الفضاء كبلر في 26 أغسطس 2010. خلال كل مرور أو عبور ، ضوء النجم يتلاشى بشكل دوري.
الائتمان: ناسا / تيم بايل
سوف تتذكر أن مرصد كبلر الذي يدور في المدار كان يراقب النجوم باستمرار في مجال رؤية ثابت يركز على الأبراج Lyra و Cygnus على أمل التقاط الانخفاضات الدورية في ضوءهم بسبب الكواكب العابرة. إذا شوهد انخفاض ، فقد لوحظ المزيد من عمليات العبور لتأكيد اكتشاف كوكب خارجي جديد.
وفعلت ذلك. وجدت كبلر 1013 كوكب خارجي مؤكد في 440 نظامًا نجميًا اعتبارًا من يناير 2015 مع 3199 مرشحًا غير مؤكد. سمح قياس كمية الضوء التي 'سرقها' الكوكب مؤقتًا من نجمه المضيف لعلماء الفلك بتحديد قطره ، في حين أن الفترة الزمنية بين عمليات العبور أعطت الفترة المدارية.
رسم بياني يوضح الانخفاض الكبير في سطوع KIC 8462852 حوالي 800 يوم (في الوسط) متبوعًا بعد 1500 يومًا سلسلة كاملة من الانخفاضات متفاوتة الحجم تصل إلى 22٪. انخفاض الضوء المعتاد عندما يمر كوكب خارج المجموعة الشمسية بنجمه المضيف هو aجزء من المئة. تم ضبط السطوع الطبيعي للنجم على '1.00' كخط أساس. الائتمان: Boyajian et. الكل
متطوعون في مشروع Planet Hunters ، أحد برامج علوم المواطنين العديدة تحت مظلة عالم الحيوان ، تسخير قوة العين البشرية لفحص منحنيات ضوء كبلر (رسم بياني لشدة الضوء المتغيرة للنجم بمرور الوقت) ، والبحث عن أنماط متكررة قد تشير إلى الكواكب التي تدور حولها. كانوا أول من التقى مع KIC 8462852 المحير.
تكشف نظرة تفصيلية على جزء صغير من منحنى ضوء النجم عن اختلاف غير معروف ومنتظم لضوءه كل 20 يومًا. يُضاف إلى ذلك فترة دوران النجم البالغة 0.88 يومًا. الائتمان: Boyajian et. الكل
هذا الحجم +11.7 نجمة في Cygnus ، أكثر سخونة ونصف حجم الشمس ، أظهر انخفاضًافي انحاء المكان. في حوالي اليوم 800 خلال سباق كبلر ، تلاشى بنسبة 15٪ ثم استأنف سطوعًا ثابتًا حتى أيام 1510-1570 ، عندما خضع لسلسلة كاملة من الانخفاضات بما في ذلك انخفاض أدى إلى تعتيم النجم بنسبة 22٪. انه ضخم! ضع في اعتبارك أن الأرض الخارجية تحجب فقط جزءًا بسيطًا من ضوء النجم ؛ حتى عالم بحجم كوكب المشتري ، وهو المعيار بين الكواكب خارج المجموعة الشمسية ، يمتص حوالي نسبة مئوية.
تُظهر الكواكب الخارجية أيضًا منحنيات ضوئية منتظمة وقابلة للتكرار عند دخولها وعبرها ثم خروجها من وجوه نجومها المضيفة. كانت الانخفاضات في KIC 8462852 على نطاق واسعغير دوري.
هل يمكن أن يكون تفكك مذنب عملاق وانكسارات متتالية لاحقة لهذه القطع وراء التغييرات غير المنتظمة في السطوع لـ KIC 8462852؟ الائتمان: ناسا
مهما كان سبب الخفقان لا يمكن أن يكون كوكبًا. بحذر شديد ، استبعد الباحثون العديد من الاحتمالات: الأخطاء الآلية ، والبقع النجمية (مثل البقع الشمسية ولكن على النجوم الأخرى) ، وحلقات الغبار التي تُرى حول النجوم الشابة المتطورة (هذا نجم أقدم) والنبضات التي تغطي نجمًا بغبار يمتص الضوء. سحاب.
ماذا عن تصادم بين كوكبين؟ سيؤدي ذلك إلى توليد الكثير من المواد جنبًا إلى جنب مع سحب ضخمة من الغبار والتي يمكن أن تخنق بسهولة ضوء النجم بطريقة سريعة وغير منتظمة.
فكرة رائعة باستثناء أن الغبار يمتص الضوء من نجمه المضيف ، يسخن ويتوهج في ضوء الأشعة تحت الحمراء. يجب أن نكون قادرين على رؤية هذا 'فائض الأشعة تحت الحمراء' إذا كان هناك ، ولكن بدلاً من ذلك ، يرسل KIC 8462852 كمية الأشعة تحت الحمراء المتوقعة لنجم من فئته وليس أكثر من ذلك. لا يوجد دليل في البيانات التي تم الحصول عليها بواسطة وكالة ناسا مستكشف مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال (وايز) قبل عدة سنوات أن تصادمًا ناتجًا عن الغبار حدث حول النجم.
يضيء نجمنا المميز بقوة +11.7 في كوكبة Cygnus the Swan (الصليب الشمالي) في السماء الجنوبية عند حلول الليل هذا الشهر. سيعرضه تلسكوب بحجم 6 بوصات أو أكبر بسهولة. استخدم هذه الخريطة للتوجيه والخريطة أدناه للوصول إلى هناك. المصدر: ستيلاريوم
بعد فحص الخيارات ، خلص الباحثون إلى أن أفضل ملاءمة قد تكون مذنبًا محطمًا يستمر في الانقسام إلى سلسلة من المذنبات الأصغر. سيناريو مذهل جدا. لا يزال هناك غبار يجب تفسيره ، ولكن ليس بالقدر الذي تتطلبه السيناريوهات الأخرى.
خريطة مفصلة توضح النجوم إلى حوالي 12 درجة مع تحديد نجم كبلر. تقع على مسافة قصيرة شمال شرق العنقود المفتوح NGC 6886 في Cygnus. الشمال صعود. اضغط للتكبير. المصدر: خريطة SkyMap لكريس ماريوت
نظرًا لكون المذنبات من الأنواع الهشة ، يمكن أن تنهار من تلقاء نفسها خاصة عند المرور بالقرب من الشمس بشكل استثنائي لأن المذنبات الصخرية لن تفعل في نظامنا الشمسي. أو يمكن لنجم عابر أن يزعج سحابة مذنب أورت للنجم المضيف ويطلق وابلًا من المذنبات في النظام النجمي الداخلي. يحدث أن نجم قزم أحمر يقع على بعد حوالي 1000 وحدة. (مسافة 1000 مرة من الأرض عن الشمس) لـ KIC 8462852. لا أحد يعرف حتى الآن ما إذا كان النجم يدور حول نجم كبلر أم أنه يمر بالقرب منه. في كلتا الحالتين ، إنه قريب بما يكفي للمشاركة في قذف المذنبات.
الكثير من التفسيرات 'الطبيعية'. تابيثا بوياجيان ، وهو باحث ما بعد الدكتوراة في جامعة ييل ، والذي يشرف على صيادي الكواكب والمؤلف الرئيسي لكتاب ورق على KIC 8462852 ، طلبت جايسون رايت ، أستاذ مساعد في علم الفلك في ولاية بنسلفانيا ، ما فكر به في منحنيات الضوء. خطرت على بالي 'مجنون' بمجرد أن وضع عينيه عليهم ، لكن التماثيل أثارت الفكر. تبين أن رايت كان يعمل على ملف ورق حول الكشف عن الهياكل العملاقة العابرة مع كبلر.
توجد حلقات وكريات دايسون وسرب دايسون مصور هنا. هل يمكن أن يكون هذا أو أحد أشكاله هو ما نراه حول KIC 8462852؟ ليس من المحتمل ، لكنها تجربة فكرية ممتعة. الائتمان: ويكيبيديا
في المدونة الأخيرة يكتب: 'الفكرة هي أنه إذا قامت الحضارات الفضائية المتقدمة ببناء هياكل عملاقة بحجم الكوكب - ألواح شمسية ، عوالم دائرية ، تلسكوبات ، منارات ، أيا كان - قد يكون كبلر قادرًا على تمييزها عن الكواكب.' لنفترض أن الفضائيين الودودين يريدون تسخير طاقة نجمهم. قد يقومون ببناء ألواح شمسية ضخمة بالملايين وإرسالها إلى المدار لإرسال ضوء النجوم إلى سطح كوكبهم. فيزيائي فريمان دايسون شاع الفكرة مرة أخرى في الستينيات. تذكر دايسون سفير ، بنية افتراضية عملاقة بنيت لتحيط بنجم؟
من وجهة نظرنا ، قد نرى وميض النجم بطرق غير منتظمة بينما كانت الألواح العملاقة تدور حوله. لتوضيح هذه النقطة ، توصل رايت إلى تشبيه رائع:
'التشبيه الذي لدي هو مشاهدة الظلال على ستائر الناس المارة خارج النافذة. إذا كان شخص ما يتجول حول الكتلة على دراجة ، فسيظهر ظله بانتظام في الوقت والشكل (مثل كوكب عابر منتظم). لكن حشود الناس الذين يتجولون - في كلا الاتجاهين ، سريعًا وبطيئًا ، كبير وكبير - لن يكون لديهم أي انتظام في ذلك على الإطلاق. قد يختلف الضوء الإجمالي القادم من خلال الستائر العاتمة مثل نجمة تابي '.
يعد تلسكوب جرين بانك أكبر تلسكوب في العالم يمكن توجيهه بالكامل. يبلغ حجم طبق GBT 100 متر في 110 متر ، ويغطي 2.3 فدان من المساحة. الائتمان: NRAO / AUI / NSF
حتى رايت يعترف بأن 'فرضية الفضائيين' يجب أن يُنظر إليها على أنها الملاذ الأخير. ولكن للتأكد من عدم قطع أي جهد دون أن تقلبه ، وضع رايت وبوياجيان والعديد من صائدي الكواكب اقتراحًا لإجراء بحث لاسلكي باستخدام تلسكوب Green Bank الذي يبلغ ارتفاعه 100 متر. في رأيي ، هذا هو العلم في أفضل حالاته. لدينا سؤال يصعب الإجابة عليه ، لذلك دعونا نستخدم جميع الأدوات المتاحة لدينا للبحث عن إجابة.
KIC 8462852 ، تم تصويره في 15 أكتوبر 2015. إنه نجم F3 V (قزم أصفر-أبيض) يقع على بعد حوالي 1480 سنة ضوئية من الأرض. الائتمان: جيانلوكا ماسي
في النهاية ، من المحتمل ألا يكون هيكلًا فضائيًا عملاقًا ، تمامًا مثل إشارات النجم النابض الأولى التي لم يتم إرسالها بواسطة LGM-1 (ليتل جرين مين). ولكن مهما كان سبب الانخفاضات ، يريد Boyajian أن يراقب علماء الفلك عن كثب KIC 8462852 لاكتشاف ما إذا كانت الاختلافات الضوئية غير المنتظمة تتكرر ومتى. أنا أحب اللغز ، لكن الإجابات أفضل.