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神秘恒星忽明忽暗,毫無規(guī)律可言,塔比星的亮度變化是未解之謎?

恒星變暗是天文學(xué)家非常感興趣的一個研究領(lǐng)域,被稱為塔比星的KIC 8462852是一顆距離地球近1500光年的恒星,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了這顆恒星非常不尋常的亮度波動,其亮度波動超過了百分之22,也就是說這顆恒星的亮度會大幅度下降。

神秘的恒星

塔比星在開普勒星表中的編號為KIC 8462852,所謂的開普勒星表是指由開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的天體集合。塔比星位于天鵝座中,大致位于明亮的天津四和天鵝座三角洲之間,總體上看是北十字星的一部分。

塔比星大體上與人類發(fā)現(xiàn)的其他恒星并無什么大的不同,可以說它就是一顆普通的恒星,體積上來說比太陽大百分之50,溫度也更高。然而,它會莫名其妙地偶爾變暗和變亮,這是在眾恒星中比較獨(dú)特的,有多種理論可以解釋這顆恒星不尋常的光模式。

不同尋常的光模式使得塔比星備受關(guān)注,以至于曾經(jīng)有超過1700人捐贈了超過十萬美元,以支持專門的地面望遠(yuǎn)鏡去觀測這顆神秘恒星。全世界各地都有望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)觀察和收集更多關(guān)于這顆恒星的數(shù)據(jù)。塔比星不是唯一會不規(guī)則變暗的恒星,很多年輕的恒星物體都具有不同的變暗模式。

這顆恒星幾乎用肉眼無法看到,但在幾乎沒有光污染的黑暗天空中,可以用5英寸,也就是130毫米的望遠(yuǎn)鏡看到。塔比星最早1890年就被觀測到了,它的光度漲落的主要信息來源是開普勒太空望遠(yuǎn)鏡。

開普勒太空望遠(yuǎn)鏡

開普勒太空望遠(yuǎn)鏡是NASA研制的太空望遠(yuǎn)鏡,在它服役的期間,為地球傳回了眾多極具價值的宇宙數(shù)據(jù)。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡主要用于發(fā)現(xiàn)圍繞其他恒星運(yùn)行的行星,而且著重研究那些和地球有著差不多體積和特征的行星,旨在尋找星際移民的目的地。

經(jīng)過九年半的運(yùn)行,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的反應(yīng)控制系統(tǒng)已經(jīng)耗盡了燃料,NASA于2018年底宣布了這架傳奇太空望遠(yuǎn)鏡的退役。開普勒搭載的最重要的一個科學(xué)儀器是一個光度計(jì),它在一個固定的視野中持續(xù)監(jiān)測大約15萬顆星球的亮度。

這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)降厍,然后由地球科學(xué)家進(jìn)行分析。服役期間,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡共觀測了530506顆恒星并探測到了2662顆行星,其中就包括著塔比星。盡管開普勒太空望遠(yuǎn)鏡傳回了很多珍貴的宇宙數(shù)據(jù),但實(shí)際上它是NASA相對低成本的科學(xué)任務(wù)計(jì)劃之一。

2006年,甚至因?yàn)镹ASA的預(yù)算削減和整合,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的啟動還被推遲了八個月。接著還是因?yàn)樨斦䥺栴},該項(xiàng)目再次被推遲四個月。當(dāng)時為了降低成本,望遠(yuǎn)鏡還改過設(shè)計(jì),將高增益天線從固定在萬向架上改為固定在航天器框架上。

關(guān)于恒星變暗的猜想?

開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的觀測顯示,塔比星亮度出現(xiàn)小而頻繁的非周期性下降,也就是說它的變暗并無規(guī)律可言,后來還有兩次記錄到了相隔兩年的大幅度亮度下降。恒星亮度變化的幅度,以及變化的非周期性,使這顆恒星對天文學(xué)家來說極具科研吸引力。

科學(xué)家們已經(jīng)提出了幾種假設(shè)來解釋恒星神秘的不規(guī)則亮度變化,但迄今為止還沒有一種假設(shè)可以完全令學(xué)界信服,并解釋恒星變暗的所有緣故。猜想一是認(rèn)為有一種不均勻的塵埃環(huán)圍繞塔比星運(yùn)行。

這種猜想的來源是研究人員發(fā)現(xiàn),來自恒星的紅外線比紫外線更亮一些,而任何比塵埃顆粒大的物體在經(jīng)過恒星時都會使所有波長的光均勻變暗。這表明塔比星被大量氣體和塵埃包圍著,這些氣體和塵?赡苁歉浇行潜黄茐亩纬傻摹

猜想二是有一團(tuán)正在分解中的彗星以橢圓形圍繞塔比星運(yùn)行,這種情況假設(shè)了塔比星周圍的行星系統(tǒng)具有類似于奧爾特云的東西,從而影響了塔比之星的光模式。支持這一假設(shè)的證據(jù)之一,是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了距離塔比星1320億公里處有一顆M型紅矮星。

來自這種云的彗星很多,其數(shù)量可能足以掩蓋恒星百分之22的光芒。但這一觀點(diǎn)一直受到質(zhì)疑。最后的猜想是2016年提出的,一組研究人員提出了一個大膽的假設(shè),他們認(rèn)為塔比星可能吞噬了一顆行星,而吞噬產(chǎn)生的引力能釋放導(dǎo)致了亮度變化。

當(dāng)一顆行星被恒星吞噬時,它可能被撕裂,只留下碎片云繞偏心軌道圍繞恒星運(yùn)行,而這些在恒星周圍的行星碎片就很可能影響到恒星的亮度。此外,研究人員認(rèn)為,被吞噬的行星可能在1萬年前導(dǎo)致了恒星亮度增加,這之后其恒星能量一直在努力恢復(fù)到正常狀態(tài)。

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