大膽的新理論：神秘的恆星變暗源於衛星的解體

2023-03-31 09:25:24 2

在克卜勒望遠鏡發現的近一百萬顆恆星中，很少有像博雅星KIC 8462852那樣引人注目的。新的研究表明，它偶爾的變暗不是由彗星或外星人的巨大結構引起的，而是一顆被遺棄的外行星，已經陷入了毀滅。

藝術家對被塵埃包圍的博雅吉安星的描述

博雅星，也被稱為塔比星，大約在130年前被發現，但它詭異的暗化是由路易斯安那州立大學天體物理學家塔比莎·博雅星在2015年發現的，這也是該星名字的由來。

這顆恆星距離地球約1500光年，除了間歇性變暗外，一切正常。據觀察，這顆恆星的亮度會下降22%，然後亮度會持續幾天或幾周。根據路易斯安那州立大學天文學家布拉德利·謝弗提供的數據，博亞根星的亮度隨著時間的推移逐漸變暗，從1890年到1989年下降了14%。

這些觀測產生了一系列可能的猜測，包括一組彗星、一條不規則的塵埃帶、一顆新毀滅的行星的殘骸和一顆扭曲的恆星。最奇怪的解釋來自賓夕法尼亞天文學家傑森·賴特，他認為可能有外星人建造的巨型結構。

哥倫比亞大學的一組天文學家提出了另一種可能的解釋，這是瘋狂的，儘管還不足以引起外部專家的注意。

在發表在《皇家天文學會月刊》上的這篇新論文中，天文學家布萊恩·麥克格、米蓋爾·馬丁內茲和尼古拉斯·柊司提出了一個場景:一顆被母行星拋棄的外行星在主恆星輻射的影響下正在慢慢融化。正在解體的衛星碎片正漏入太平洋，在博亞根星周圍形成一個塵埃環。從地球的角度來看，這個環擋住了星光。

「這篇論文對這個課題做出了重要貢獻——它對這個混沌系統做了大量詳細的動態分析工作，並有力地支持了這個理論，」博亞堅在給天文學在線的郵件中說。柏健沒有加入新的研究。

範德比爾特大學的天文學家凱旺·斯塔森也喜歡這項新研究，他說，推測起來，對變暗的解釋是「合理而有趣的」。

「任何東西最終都會消失在任何地方。克卜勒的0+望遠鏡給我們留下了巨大的遺產，因為它揭示了太陽系中的其他天體(行星、衛星、彗星等)。)以令人驚訝的方式被它們周圍的恆星摧毀了。」斯塔森沒有參與這項研究，他在給天文學在線的電子郵件中說:「這項新研究為天文學家不斷增加的格林童話增加了新的篇章，這些童話講述了太陽系是如何走到棘手的盡頭的。"

正如梅克爾和他的同事在他們的新論文中解釋的那樣，艱難的結局始於一顆系外行星和它的衛星繞著博雅星運行，不幸的是，被同一星系中另一顆巨大行星施加的強大引力所擾亂。重力擾動導致母星進入一個極其偏心的軌道，導致它與主星相撞。與此同時，正如研究人員在研究中所描述的，這種相互作用也導致了「潮汐分離」，即衛星與其母星的永久分離。

哥倫比亞大學的研究人員使用計算機來模擬場景。結果顯示，如果系外行星猛烈撞擊宿主恆星，絕大多數系外行星最終會與宿主行星結合併被掩埋。然而，該模型還顯示，大約10%的孤立衛星將在那之後存活下來，它們將留在圍繞主星的軌道上，但距離非常近，令人不安。因此，正如研究人員在本例中推測的那樣，博亞根星的強烈輻射正在剝離系統外孤立衛星的表面物質，形成上述塵埃環。根據最新的研究，外國衛星需要數百萬年才能完全消失。

梅克爾在一封電子郵件中告訴《天文學在線》，隨著彗星在我們的太陽系中蒸發，這顆外行星正在以大大小小的粒子形式釋放物質。

梅克爾說，小於1微米的碎片是高度不透明的，但是因為它們非常輕，所以它們受到來自恆星的強烈輻射壓力。雖然「雲」可能會在衛星附近短暫形成，但當它穿過我們觀測到的恆星的視線時，它可能會導致觀測到的亮度降低。塵埃雲最終將被從恆星系統中移除，也就是說，被輻射壓力吹走，因此它不會停留很長時間而導致長期變暗。

與此同時，梅克爾說，大塊碎片不會受到輻射壓力的顯著影響，導致這些碎片停留在恆星的軌道上。這是非常重要的，所以這些碎片會被慢慢拖向恆星，持續數百年甚至數千年。由此產生的大量碎片聚集將形成一個嵌套的環形圓盤，非常類似於土星環，它可以在更長的時間尺度上緩慢阻擋部分恆星的光。" .

梅克爾接著說，這些細節很重要，但他的團隊研究的「潛在的更有趣的方面」是提出一種自然機制來解釋觀測到的亮度變化，也就是說，一顆孤獨的太陽系外衛星有能力在其圍繞恆星的軌道上沉積類似彗星的、揮發性的和豐富的物質。

謝弗在一封電子郵件中告訴《天文學在線》，這篇論文令人興奮的地方在於它提供了「第一個合理的模型」來解釋恆星亮度的下降，而之前解釋這種異常現象的嘗試「在天體物理學上是不合理的」。

謝弗說:「最突出的例子是彗星可能會產生這樣的亮度降低，但不可能減少這麼多，因為這個理論需要許多『超大彗星』才能工作，更不用說沒有好的理論來解釋為什麼百萬分之一的恆星會突然出現這些凹陷。他沒有參與這項新的研究。

謝弗告訴天文學在線，首先我們有一個模型，它不僅僅是簡單地提出一些看似不合理的主張。這篇新論文為同時出現多個亮度下降提供了合理的機制，並為在最近的孤立事件(每個亮度下降)中獲得足夠的灰塵提供了合理的機制。同時，他解釋了為什麼博亞根星的亮度下降非常罕見，但它並不罕見到從未在克卜勒望遠鏡觀察到的太空的恆星中出現過的程度。這篇新論文提供了詳細而現實的計算來支持他們似是而非的論點。

除了這些讚美之外，應該指出的是，報紙上的猜測仍然只是猜測。是的，作者提出的「自然機制」得到了計算機模型和數學的支持，但是需要進一步的證據來證明這一論點，比如對塵埃環本身的視覺或光譜觀察。無論是博雅·吉安星還是其他地方，更多的證據必須以更多經驗觀察的形式出現。