银河系最奇怪的星球

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  2009年,美国国家航空航天局发射了开普勒望远镜,用来寻找太阳系外行星。在4年的时间里,开普勒望远镜紧盯着天鹅座附近,选定了超过15万颗恒星,并利用行星凌星法搜索系外行星。
  凌星法指的是如果行星经过恒星,会挡住恒星一部分光线,恒星亮度会有所下降,并显示出周期性,以此就能确定系外行星的轨道周期、半径等信息。利用这个方法,截止到2013年,天文学家已经从开普勒传回的海量数据中发现4500多个系外行星候选者。
  然而,考虑到计算机程序会有局限性,美国耶鲁大学的研究团队又将开普勒观测到的数据传到论坛上,希望能借助业余天文爱好者之眼,发现计算机漏掉的细节。果然,细心的网友们找到了一颗异常的恒星——塔比星(KIC 8462852)。
  诡异的恒星
  这颗恒星位于天鹅座,质量约是太阳的1.4倍大,表面温度比太阳高一点,距离地球约1480光年远。
  按照常理,如果有行星围绕恒星运转,恒星的亮度变化会很有规律,亮度的变动范围不会超过1%。
  但塔比星的亮度变化太怪异了。在四年间,因为未知的原因,塔比星亮度下降了10次,每次亮度的下降幅度都不一样。在第1500天左右,其亮度竟然下降了22%!
  这一亮度波动已经不可能用行星凌星来解释了。因为在太阳系中,木星是最大的行星,但木星遮挡太阳后,也只能让太阳亮度下降0.5%。塔比星的亮度下降幅度太大了,造成这一变化的天体必须非常大,直径需要达到塔比星的四分之一。
  一些人猜测,会不会是塔比星周围有一颗质量较大的伴星,比如黑洞或者恒星“遮住了”它?这不可能,因为如果塔比星周围有一颗大的天体,一定会对塔比星的运行产生影响,但研究者没观测到这颗恒星发生晃动。
  如果不是行星、黑洞或者恒星,挡在了塔比星与地球之间,又有什么物质能巨大到遮住塔比星的光芒呢?
  是自身的原因?
  由于恒星的亮度来源于其核心的氢聚变反应。所以,一些人认为塔比星表面亮度降低可能是因其正处于核聚变停止阶段。这是一个合理的假设。然而,即使塔比星的氢融合突然停止,导致恒星向内收缩,但恒星亮度下降1%仍需要成千上万年,而塔比星只需要4年时间,总体亮度就下降了3%,甚至只用了一天,其亮度下降了22%,随后,又迅速恢复。所以这一解释可以排除。
  另外,恒星高密度的磁性活动可能会抑制恒星对流的激烈活动,在其表面形成温度较低的区域,导致恒星表面出现黑子。会不会是极端黑子活动导致了塔比星亮度骤降呢?
  答案是不会。一般,黑子要想形成,需要恒星表面有一个很厚的对流层,使恒星内部的光和热不能有效到达表面。小质量恒星表面能有很厚的对流层,而大质量恒星对流层相对较浅。塔比星的质量是太阳的1.4倍,应该只有一个小的对流层或者是根本没有对流层,所以不会形成大面积的黑子。
  谁遮住了塔比星?
  那么,是不是塔比星周围会有什么物质影响了它的亮度呢?
  如果真的有这样的物质,那么这些物质离塔比星应该非常近,这样的话,其温度一定会非常高,它们会发出红外线。然而,研究者们并没有检测到塔比星周围有大剂量的红外线。所以塔比星亮度的变化不是周围的物质造成的。
  那么,是不是在地球与塔比星中间有其他物质遮挡了光线?
  现在在太阳系内,确实有这样的物质。在太阳系海王星轨道外侧的黄道面附近,就有一个天体密集的圆盘状区域——柯伊伯带。在其他系外恒星系统中,也发现了许多类似柯伊伯带的区域,它们很多都比太阳系的大。
  研究者猜测,在这个年轻的恒星系统中也可能分散着许多小陨石。天文学家在计算机中模拟出了小行星彗星群,看看如果它们凌星时,塔比星光照是否会有变化。计算机模型表明,这些小行星彗星群其实能影响塔比星的光照。
  美国哥伦比亚大学的研究者还提出了一种设想,如果塔比星在过去的1万年里吞噬了一个行星大小的伴星,那么我们现在观察到塔比星的长期亮度下降,可能是塔比星在缓慢地恢复到正常状态。而这次吞噬事件产生的行星碎片和气体云,可能导致了塔比星亮度在短时间内降低。
  目前看来,这两种猜测都是可能的。
  外星人作祟可以排除
  当然,还有一些科学家们认为提出了非自然的解释。其中UFO支持者相信这就是外星人存在的证据,影响塔比星光度的物体很有可能是戴森球,戴森球是一种假想中的巨型人造结构,能包围恒星,并获取恒星中的能量。他们认为先进的文明可能會在恒星四周建设某种结构体,用以将恒星发出的光转换成能量使用,这个结构体遮挡住了塔比星的光芒。
  如果真是这样的话,那么巨大的、坚固的构造将会阻挡住恒星的全部光线。但塔比星却有不规则的亮度变化,所以影响塔比星光度的物体不可能是戴森球。
  更重要的是,如果在这片天区探测到无线电信号、激光脉冲或其它的外星文明信号,都可以支持存在地外文明巨型构造的理论。但迄今为止,SETI的科学家还未曾发现任何迹象。所以,这一假说基本可以排除。
  现在, Las Cumbres天文台全球望远镜网络、美国可变星观察员协会的观察者们正在密切监视着塔比星,观测系外行星凌日的卫星苔丝也将于2018年3月发射,检测开普勒望远镜所检测的领域。如果塔比星再次变暗,苔丝就能检测到。
  相信在未来的几年内,我们将会揭开这个神秘星球的神秘面纱。
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