光變指光變曲線,是天體亮度突然變暗或變亮的一種曲線變化。塔比星是一顆F型的主序星(黃-白矮星),該恆星位於天鵝座。塔比星有著大的光變波動,被認為是外星智慧在其外圍建造的大型結構導致的結果(在2017年排除)。也有許多這方面的假說,但是都站不住腳。
紅外線和紫外線觀察下的KIC 8462852,圖:Infrared: IPAC/NASA
什麼是光變曲線在天文學中,光變曲線是描述天體或區域部分光強度隨時間變化的一種曲線。光一般處於特定的頻率間隔或頻帶。光變曲線可以是周期性的,如食雙星、造父變星、其他周期變星、以及太陽系外行星的凌現象,也有非周期性的,如新星、激變變星、超新星或微透鏡事件以及掩星事件期間觀察到的雙星光變曲線。研究光變曲線和其他觀測,可以得出大量關於產生光變曲線物理過程的信息,或者限制關於光變曲線的物理理論。
關於塔比星的小知識塔比星又稱為KIC 8462852,KIC 8462852 (也可以為Tabby星或Boyajian星)是一顆F型的主序星(黃-白矮星),該恆星位於天鵝座,距離地球大約1470光年(450秒差距)。它是行星獵人(Planet Hunters)項目的一部分,公眾科學家發現了該恆星有著不尋常的光波動(光變曲線),其中有高達22%的光亮部分變暗。
在2015年9月,與該項目有關的天文學家和公眾科學家發布了一篇文章的預印件,描述了這些數據和可能的解釋。這一發現是由克卜勒太空望遠鏡收集的數據得出的,克卜勒太空望遠鏡主要利用觀測到遙遠恆星亮度的變化來探測系外行星的存在。
藝術家筆下,被成行中的物質環繞的年輕恆星。圖:ESO/L. Calçada
目前已經提出了幾個假設來解釋恆星通過其光變曲線測量的亮度有著較大不規則變化的原因,但迄今為止這一變化的所有過程沒有一個完整的解釋。一種解釋認為是由「不均勻的塵埃環」圍繞KIC 8462852運行造成的。但另一種解釋認為,恆星的光度是通過向其光球的熱傳輸效率的變化來調節的,因此不需要這些外部塵埃物質的遮蔽。第三個假說認為是,由於我們缺乏觀測到的紅外光,所以可能存在一群極高偏心率軌道(橢圓軌道)的彗星碎片,然而,這種彗星雲的幹擾可能需要存在足夠多的數量,這樣才能解釋我們觀測到的恆星光度22%的下降,因此這個想法是受到質疑的。
另一個假設認為,有大量「緻密形成」的小質量天體圍繞恆星運行,從而可以解釋光變。此外,對該系統的光譜研究並沒有發現在幾個天文單位內的成熟恆星中心有聚集來自蒸發或爆炸的行星物質或是近距離的熱塵埃物質環繞恆星的證據。人們還推測,亮度的變化可能與戴森雲的智能外星生命構建有關;不過,根據截止2017年底的數據進一步分析表明,波長相關的減光部分與塵埃一致,但不是像外星巨型結構這樣的不透明物體,如果是那樣的物體它會同等地均勻地阻擋所有波長的光。
藝術家筆下一群環繞恆星的彗星碎片。圖: NASA/JPL-Caltech
KIC 8462852不是唯一具有較大不規則變暗的恆星,所有像這樣的恆星,它們都很年輕(初期恆星體),可以統稱為YSO dippers型變星(Young Stellar Object,年輕恆星),它們各自都具有不同的變暗模式,比如EPIC 204278916就是這類天體之一。
KIC 8462852新的光變曲線事件開始於2017年5月中旬。但是在2017年12月下旬到2018年2月中旬期間因恆星被太陽遮蔽而無法看見,所以觀測到的光變曲線波動一直持續到了2018年7月。
戴森雲的想像圖,圖:Vedexent
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文章作者:天文在線
審核人員:木矛
最終審核:零度星系
編輯用時:2018年12月11日 -2018年12月16日(花費時長:約6個小時)
審核用時:
最後更新:2019年2月25日星期一
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