是外星人還是恆星自身原因?為何克卜勒發現的恆星如此神秘?

2020-12-06 天文在線

本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。

非同尋常的結論需要非同尋常的證據。作為天文學家,這是我的職責和責任去提醒人們外星人假說一直都該是最後一根救命稻草。現在,我要給你們講這麼一個故事。故事中有來自 NASA 項目中的數據,有普通人,還有一顆銀河系裡最非同尋常的星星。

故事開始於 2009 年,NASA 啟動了克卜勒計劃。克卜勒計劃的首要科學目標是尋找太陽系以外的行星。它持續觀測一小塊天區,就這塊,所有這些小方塊。在這小塊區域中,它持續觀測超過15 萬顆恆星整整四年,每 30 分鐘就採集一次數據。它在搜尋天文學家叫做掩食的東西。它發生在行星軌道和我們的觀測視線重合情況。這樣,行星就會從恆星前面經過。這種情況下,行星就會擋住一點點的星光。你可以在光度曲線上看到小小的負峰。

於是 NASA 團隊開發出非常複雜的電腦程式,來搜尋克卜勒數據中的掩食事件。在首次數據發布的同時,耶魯大學的天文學家在考慮一個有趣的問題:萬一電腦錯過了什麼怎麼辦?於是,我們又發起了一項名為「行星獵人」的公民科學項目。這個項目依靠大眾來分析同樣的數據。人腦有著驚人的模式識別能力,有時候甚至比電腦都厲害。然而,這個項目遭到了很多質疑。我的同行,黛布拉·費舍爾,行星獵人項目的發起人,說那時候人們議論道:「你們瘋了。電腦絕不可能錯過信號。」所以這又是人和機器的一場較量。如果我們發現了一顆行星,那我們就會特別高興。

四年前,在我加入這個團隊的時候,我們已經有了發現。而今天,通過超過 30 萬科學愛好者的努力,我們已經發現了數十顆行星,而且我們發現了這一顆銀河系中最最奇異的恆星。為了說清楚,請看一下克卜勒數據中一次正常的掩食是什麼樣子。這幅圖中,左邊軸是光強度,底下的橫軸是時間。這條白線是單純來自恆星的光,天文學家稱為光度曲線。現在,當一顆行星掩過恆星,它阻擋了一點點星光,而這個掩食的深度反映了行星體自身的大小。所以,例如木星。行星通常不太會比木星還要大。木星會減弱百分之一的星光。

換做地球,地球只有木星的 1/11 大,它的信號在數據中幾乎看不見。回到我們的謎題。幾年前,行星獵人正在篩選數據尋找掩食,他們發現了一個詭異的信號來自恆星 KIC 8462852。2009 年五月是他們首次發現這個信號,他們開始在論壇中討論這個發現。他們說一個類似木星的星體可以造成這樣的星光削弱,但他們也說這傢伙太大了。你看,掩食通常只持續幾個小時,而這一個持續了將近一周。他們也在說譜線看起來不對稱,這是說,不像木星那樣有一個乾淨、U 型的負峰,大家看,這條數據左側的傾斜度很奇怪。

這似乎意味著,無論闖進來擋住星光的是什麼東西,它不會像行星那樣是個球形。後來陸續還有少量的負峰,但這顆星在之後的一兩年一直都沒什麼動靜。然後在 2011 年三月,我們觀察到了這個。這顆恆星的光度掉了整整 15%,這比一顆行星能造成的大太多了,行星只能造成 1% 的光度下降。我們把這條譜線特徵描述為光滑和乾淨。它也是不對稱的,在持續近一周的時間內逐步減弱,然後在一兩天內立馬反彈回正常的光度。在此之後,又是什麼都沒發生,直到 2013 年二月,事情的發展完全出乎意料。光度曲線上出現了一大群複雜的負峰,而且它們持續了差不多一百天,一直到克卜勒計劃結束。這些負峰有著各種形狀。有一些很尖銳,有一些很寬,以及有不同的持續時間。有一些只持續一兩天,有的則超過一周。而且在一些光度負峰中,還出現上上下下的起伏,感覺好像是幾個獨立事件重疊在一起。

而且這次,這顆恆星的亮度下降了超過 20%。這說明不管是什麼東西擋住了光,這傢伙有著超過地球1000 倍的面積。這真的是非同尋常。當公民科學家發現這個時,他們通知了科學家團隊,稱他們發現了足夠奇怪的東西可能值得後續跟進研究。於是當科學家團隊看過數據之後,我們覺得:「好吧,會不會只是數據有點問題。」不過經過我們非常、非常、非常仔細的調查,數據沒有問題。因此,出現這些負峰一定有天文學方面的原因,說明太空中有什麼東西經過了我們和恆星之間,擋住了它的光。這個時候,我們竭力研究關於這顆恆星的一切,希望能找到任何可以解釋這些現象的線索。幫助我們發現這顆星的公民科學家,也加入了討論,見證科學第一線的行動。首先,有人提出,是不是這顆星非常年輕,它仍舊保有它誕生之時周圍的星際雲物質。

另外有人說,好吧,是不是這顆星已經形成了行星系統,而兩顆行星相撞了,就像地球——月球的形成過程。好吧,這兩種假說都可以解釋部分數據,但是困難在於,這顆恆星沒有顯示任何年輕的特徵,而且也沒有來自任何物質被星光加熱發出的光暈。如果恆星年輕,或者碰撞產生大量塵埃,通常會出現這種現象。又有人說,會不會是一大群彗星呢在一個非常橢圓的軌道上一連串地穿過這顆恆星?好吧,這個假說倒是和我們的觀測相吻合。

但是我感覺這個觀點有點牽強。你看,需要數百顆彗星,才能重現我們的觀測。而這些只是恰好從我們和恆星中間穿過的彗星。所以實際情況下,將會有成千上萬顆彗星。但是在我們所有的解釋中,這個算是最好的了。於是我們發表了我們的發現。要我說,這是我寫過的最困難的論文之一。科學家理應發表明確的結果,而這次我們離結果還有十萬八千裡呢。所以我們決定起一個抓眼球的標題,我們的題目是:《光去了哪裡》麻煩大家自行意會這個標題,不過這故事還沒完呢。在我寫這篇論文的同時,我見了一位同行,賈森·萊特他也在寫一篇有關克卜勒數據的論文。他說道,從克卜勒無與倫比的精度來看,它其實可以探測到恆星周圍的外星人建築,但是並沒有發現。然後我給他看了這個由我們公民科學家發現的奇怪數據,然後他對我說,「見鬼,塔碧。

這下我論文得重寫了。」所以,沒錯,自然解釋很牽強,我們很好奇。我們必須找到一個排除外星人的方法。於是我倆一起說服了我們在 SETI(尋找地外文明計劃)工作的一位同行,說這是一個非常出色的追逐目標。我們起草了一份觀測這顆恆星的項目書請求使用綠岸天文臺的世界上最大的射電天文望遠鏡。兩三個月後,這份項目書的消息被媒體刺探到了好吧,現在有幾千篇報導可能超過一萬篇,單單關於這顆恆星。

如果你用谷歌圖片搜索,你會找到這些。現在,觀眾可能會問,好吧塔碧,究竟怎麼用外星人去解釋這光度曲線?好吧,想像一個遠比我們發達的文明,在這個假設條件下,這個文明肯定耗盡了他們母星的能源。所以他們從哪裡獲取更多的能量?你看,他們有一顆宿主恆星,就像我們有太陽一樣,那如果他們能夠從恆星中抓取更多能量,那就可以解決他們的能源需求。所以他們可能會去建造這些巨型建築。這些巨大的超級建築,比如巨大的太陽能電池板,叫做「戴森球」。

上面這些圖片是許多藝術家想像中的戴森球。

很難去想像這些東西究竟有多龐大,但你可以這麼想。地球——月球間的距離是四十萬公裡。這些巨型結構中的最簡單的單元,是 100 倍地月距離。它們是龐然大物。再想像,這樣一個建築圍繞著一顆恆星運動。你可以看到這為什麼可以造成數據中異常如此不對稱,不自然的負峰。但是即使是外星人的超級建築,也不能違反物理定律。任何使用大量能量的東西將會產生熱量,但是我們沒有觀測到。但這有可能只是非常簡單的,他們把熱量釋放到了另一個方向,沒有對著地球。我個人最喜歡的另一種可能性是我們恰好目睹了一場星球大戰,一顆行星被災難性地徹底摧毀了。

我承認,這會產生很多塵埃,然而我們沒有觀測到。但是如果我們已經在用外星人來解釋,那誰說他們不會秋風掃落葉一般清理乾淨塵埃,回收利用?(笑聲)你看,這很快就激發想像力啦。好啦,故事就是這樣。我們的處境是,既可以解釋成我們沒搞清楚的自然現象,又可以解釋成我們沒搞清楚的外星人科技。作為科學家,我個人還是會賭這是個自然現象。但是別誤解了,我絕對認同能找到外星人非常棒。不管怎樣,有新東西,非常有趣的東西等待發現。

那麼,接下來呢?我們需要繼續觀測這顆恆星去更詳細地了解發生了什麼。然而,像我這樣的職業天文學家,我們在這方面的資源有限。而克卜勒望遠鏡已經在執行另一項計劃了。所以我很高興地說,又一次,公民科學家加入進來救場。你看,這次,業餘天文愛好者拿著他們的業餘望遠鏡立刻加入進來,開始在自己的觀測點夜觀此星。我非常期待他們的發現。對我來說,激動人心的是這顆恆星可能根本不會被電腦發現,因為我們單純沒有把這樣的恆星當成目標。更激動人心的是,將來還有更多的數據。有新的觀測項目要上馬,準備觀測百萬顆恆星,布滿全天。思考一下:如果我們又找到一顆這樣的恆星,意味著什麼?而如果我們一顆都沒找到,那又意味著什麼?

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. astron- Luyao Zou- Bighead Ge

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 1480光年外恆星亮度神秘變化:人工設施還是自然現象?
    「行星搜尋者」(planet hunters)發現這顆F型恆星的亮度會出現不同尋常的起伏變化。隨後,在今年1月份由美國路易斯安那州立大學公布的一份報告中,一位天文學家提出的觀點更是為外星文明的猜想火上澆油,該報告中稱,這顆恆星在過去的100年間亮度下降了大約20%:這樣的情況是很難用自然原因來解釋的,但卻非常符合這樣一種設想,那就是外星人正在逐漸利用一個巨型建築結構將恆星逐漸包裹起來以更好地採集並利用恆星能源。目前這篇研究論文已經被《天體物理學雜誌》接收,即將發表。
  • 克卜勒太空望遠鏡發現了外星人的超級建築?
    克卜勒太空望遠鏡的任務是在遙遠恆星周圍尋找那些小型的巖石質行星,但這並非這架太空望遠鏡唯一能幹的事——在觀測中同樣可以發現恆星的耀斑、黑子或行星塵埃環。除此以外,克卜勒望遠鏡也有能力發現那些非自然產生的現象——如果它們確實存在的話。它可以檢測到環繞恆星的人造物。
  • 巨大恆星為何忽然消失?天文學家首次觀測到「恆星神秘死亡行為」
    巨大恆星為何忽然消失?天文學家首次觀測到「恆星神秘死亡行為」!巨型恆星忽然消失,究竟是直接變成了黑洞,還是說它的存在本身就是一個錯覺?你知道嗎?這顆巨大的恆星距離人類十分遙遠,導致人們難以定位,從而使得這顆位於金曼矮星系的亮藍色變星在突然消失前,天文學家們無法確定它是塌縮成了一個黑洞,還是躲到了星際塵埃的後面玩起了「躲貓貓」的遊戲,科學家們再次深入對比後發現一個真真切切的事實,即一顆有7500萬光年的恆星,無緣無故的消失在宇宙中,他們之所以這般肯定是因為這顆恆星大約是太陽的85倍,亮度也足足比太陽高出幾百萬倍,其實在發現這顆行星時,科學家們就已經對其進行了長達十年左右的研究
  • 1480光年恆星亮度變化:人工還是自然現象?
    )發現這顆F型恆星的亮度會出現不同尋常的起伏變化。  隨後,在今年1月份由美國路易斯安那州立大學公布的一份報告中,一位天文學家提出的觀點更是為外星文明的猜想火上澆油,該報告中稱,這顆恆星在過去的100年間亮度下降了大約20%:這樣的情況是很難用自然原因來解釋的,但卻非常符合這樣一種設想,那就是外星人正在逐漸利用一個巨型建築結構將恆星逐漸包裹起來以更好地採集並利用恆星能源。目前這篇研究論文已經被《天體物理學雜誌》接收,即將發表。
  • 克卜勒探測器發現2顆行星"凌日"同一恆星/圖
    克卜勒-9b的質量略大一些,其環繞恆星運行一周的時間是19.2天擁有三顆行星的行星系統  據英國每日郵報報導,8月26日,美國宇航局科學家宣稱,最新發現兩顆土星大小的巨型行星環繞同一顆恆星運行。這是科學家首次發現2顆行星同時「凌日」於同一顆恆星。  這兩顆系外行星是由克卜勒探測器探測到的,這項發現將為科學家理解行星如何形成和它們如何發生交互作用提供至關重要的信息。同時,克卜勒科學家發現該行星系統還可能存在第三顆更小的行星,質量大約是地球的1.5倍,其運行軌道距離恆星非常近,公轉一周僅1.6天。
  • 科學家發現一顆異常恆星,外星人在亂倒核廢料?
    在距離地球355光年的半人馬座裡,科學家發現了一顆成分異常的恆星,外星人可能在那裡活動。自從美國的克卜勒望遠鏡發現了塔比星,天文學家便對它保持著關注度,這顆恆星的特徵非常明顯,它發出來的光經常會在短時間內,大幅度變化,就好像它的周邊有什麼東西繞著它運行,有時候會把光遮擋住。科學家展開了聯想,這些東西會是什麼?會是行星嗎?但是克卜勒望遠鏡沒有發現行星的蹤跡。
  • 趣知識:人類發現宇宙最圓的天體-恆星克卜勒11145423
    迄今為止,人類發現的大部分天體都是圓形的,這是因為宇宙中四大基本力之一萬有引力的作用造成的結果。(哈雷彗星是掃把狀的)(火衛一是土豆狀的)(長軸是短軸兩倍的橢圓星體——妊神星)(奧陌陌是長條狀的)二,宇宙中迄今已知最圓的天體——恆星克卜勒
  • 7500萬光年外,一顆恆星神秘消失,科學家卻不知道原因
    【ALENG 自媒體】7月1日早間自媒體專稿,儘管人類對於廣袤宇宙的了解仍然極其有限,但是即使如此,整個宇宙所見的一切現象,仍然遵循著基本的物理學規律,比如,現代科學通常認為,當一顆恆星在死亡後,如果其核心質量大於太陽質量5倍,那麼,這顆恆星將塌縮成為一個黑洞,而如果該恆星的質量小於太陽質量的2.5倍,則將成為一個中子星。
  • 克卜勒望遠鏡的「意外」發現
    恆星EPIC 249706694隨機變暗示意圖繪製:拉帕波爾(Rappaport)等通常,當克卜勒天體探測望遠鏡發現一顆周期變暗的恆星時, 它會在恆星與地球之間發射周期性的信號來彰顯這顆系外星球的存在。
  • 關於克卜勒太空望遠鏡的10個迷人的發現!
    在其他有趣的發現中,它發現了另外1000顆系外行星,它們是圍繞我們太陽以外的恆星運行的行星。10具有最長年份的系外行星如果你覺得你的生日沒有快速到來,那就要感謝你不住在Kepler-421b上。在迄今為止發現的所有系外行星中,克卜勒-421b是有史以來最長的一年。我們通過在它的太陽穿過時尋找它的陰影來找到一顆系外行星。系外行星離主星更遠,系外行星的軌道越長。
  • 14 科學家發現被外星人控制的恆星,亮度變化詭異
    最近被一條消息刷屏了,一顆編號為KIC 8462852的遙遠恆星吸引了無數人關注的目光,原因很簡單,因為這顆恆星的某些行為的確十分詭異,難以解釋,容易讓人產生豐富聯想。這究竟是怎麼回事?克卜勒望遠鏡對KIC 8462852獲取了將近4年的連續數據,其中發現了多次異常的光變過程,其中有兩次尤其明顯,在此期間恆星亮度出現了極為顯著的下降。很顯然,有某種巨大的東西遮擋了恆星的光芒,但它究竟是什麼呢?
  • 科學家認為太陽系曾有兩顆恆星,而且還找到了太陽的姊妹恆星
    天文學家一直在嘗試了解太陽系形成的過程,由於太陽系邊緣的柯伊伯帶運行著無數的小型天體,科學家發現許多小天體的運行軌跡似乎曾受到過神秘磁場的影響,有人提出可能是未被發現的「第九大行星」,然而卻很難解釋冥王星如何脫離柯伊伯帶和天王星躺著公轉的原因
  • 宇宙中數百顆恆星莫名消失,外星人在清理門戶?這意味什麼?
    宇宙中幾乎被行星霸佔,宇宙中的形體大不相同,其中包括行星紅巨星黑洞等等,不同恆星在發展的過程中大不相同,要知道宇宙已經擁有了138億年的歷史,在這138億年的時間內有很多行星隕落,代替而來的是新行星出現,沒有一種事物能在宇宙中永恆,可是近一段時間科學家們卻意外觀測到宇宙中數百顆行星突然神秘消失
  • 恆星和太陽
    在我們天空能觀察的星星,特別明亮的星星叫恆星,恆星會發光像我們的太陽一樣,其實一顆恆星就是一顆太陽。太陽=恆星;太陽系=每顆恆星系。一或固定一顆恆星,圍繞其公轉的行星,必需它離恆星不遠也不近,遠了太冷,近了太熱,還得有一顆屬於自己的衛星。外星人不是沒有,在我們的銀河系中有十萬顆類地行星,這十萬顆地球一樣的星球世界,它們都分別有自己的恆星(太陽)。在可觀察到的太空中,有400萬億億顆恆星。說白了,能看到的有400萬億億個像我們一樣的太陽系。
  • 克卜勒望遠鏡觀測昴宿星團恆星自轉現象
    通過NASA克卜勒太空望遠鏡在K2任務中對這些舞者的觀測,已經成功收集了這個星團中一些恆星自轉速率。這些信息有助於天文學家們進一步了解這些恆星周圍的行星是在何處形成、如何形成的,還有這類恆星是如何進化的。紅外處理和分析中心的科學家Luisa Rebull表示,我們希望能夠通過將研究結果與其他星團進行比較,從而更了解恆星的質量,年齡,甚至是其所屬星系歷史之間的相互關係。
  • 發現未知恆星:與已觀測50萬顆恆星不同,除外星智慧外無法解釋
    在克卜勒太空望遠鏡(現已退役的系外行星搜尋天文臺)所提供的大量信息中,天文學家發現了一顆奇特的恆星,它的特徵與他們許多先入之見相悖問題在於,在極短的光照時間內,任何假定的系外行星都將快速地從恆星前方經過,這表明它們的軌道很近。因為在克卜勒觀察這顆恆星的80天裡,沒有一個行星出現過類似的情況。
  • 天文學家發現恆星和行星與太陽和地球驚人地相似
    天文學家在重新檢查克卜勒太空望遠鏡的存檔數據後發現一顆可能適合居住的系外行星及其恆星,它與地球和我們的太陽比任何已知的行星對都更相似。這顆有待進一步確認的行星,與它的恆星之間有著合適的距離,允許液態水存在,這也就意味著上面很可能有生命。這項新研究的主負責人Rene Heller在一份新聞稿中說:「這顆比地球小兩倍的行星和它的太陽類型的主恆星的結合使它如此特別和熟悉。」
  • 恆星隨機變暗捉摸不定,科學家百思不得其解
    EPIC 249706694隨機變暗示意圖繪製:拉帕波爾(Rappaport)等 通常,當克卜勒天體探測望遠鏡發現一顆周期變暗的恆星時, 它會在恆星與地球之間發射周期性的信號來彰顯這顆系外星球的存在。但據報導,研究員發現有一顆名為EPIC 249706694(又名HD 139139)的恆星似乎是在隨機變暗,而團隊目前暫時還無法對這一怪異的現象做出解釋。
  • 「第二個地球」克卜勒452b的發現是毫無意義的嗎?
    這顆星之所以叫Kepler-452b,意思是克卜勒計劃的第452顆恆星的系統中,目前距離這顆恆星最近的一顆行星,這裡的b,即按照離恆星遠近做排序的字母,依次排開是b、c、d、e、f等(a是指恆星自身),如先前發現的克卜勒186f就是說186恆星系統中第五遠的行星。
  • KIC 8462852恆星的變暗是戴森球、彗星經過還是超級建築所致?
    Tabetha Boyajian2011年當一群被稱為"行星的獵手"的市民科學家們通過克卜勒太空飛行器觀察燈光曲線時,這個謎團開始了。在這些光曲線內,當一個行星在它的母行星前移動,只是一點點地擋住燈光,行星的獵手們便能看到燈光驟降。這就是使用克卜勒使數以百計的外行星被發現,這在自身是非凡的。然而,有一條光曲線看上去十分奇怪。猶如前所未有的奇怪。