KIC 8462852 (auch bekannt als Tabbys Stern ) erregte die Aufmerksamkeit der Welt zurück in September 2015 als festgestellt wurde, dass es einen mysteriösen Helligkeitsabfall gab. Vor einer Woche (am 18. Mai ) wurde bekannt gegeben, dass der Stern wieder dabei war, was Observatorien aus der ganzen Welt dazu veranlasste, ihre Teleskope auf den Stern auszurichten, damit sie die Verdunkelung beobachten konnten, während sie geschah.
Und genau wie zuvor hat dieses mysteriöse Verhalten Spekulationen darüber angeheizt, was es verursachen könnte. Zuvor reichten die Ideen von Kometen im Transit und ein verbrauchter Planet zu außerirdische Megastrukturen . Aber mit den neuesten Studien, die zu diesem Thema zu erstellen sind, wird die Lichtkurve des Sterns jeweils auf das Vorhandensein von . zurückgeführt eine Trümmerscheibe und trojanische Asteroiden im System und a Ringsystem im äußeren Sonnensystem.
Die erste Studie mit dem Titel „ KIC 8462852: Kehren die Trojaner 2021 zurück? “, wurde von einem Team aus der Universität Valencia , das Institut für Physik von Kantabrien (IFCA) und die Astrophysikalisches Institut von Andalusien (IAA). Das Papier wurde kürzlich bei der . eingereichtMonatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society,und präsentiert das Argument, dass die Verdunkelung von Tabby’s Star durch das Vorhandensein stabiler Trümmer erklärt werden kann.
Diagramm des Systems KIC 8462852, das den möglichen Einfluss von Trojanern auf seine Helligkeit zeigt. Quelle: F. Ballesteros et al.
Unter der Leitung von Fernando J. Ballesteros verwendete das Team Daten, die von der Kepler-Mission ein Modell des Systems zu erstellen, das alle Helligkeitsabfälle berücksichtigen könnte. Dazu gehören der 2015 beobachtete Rückgang von bis zu 20 % und die darauf folgenden nicht periodischen Wiederholungen und asymmetrischen Einbrüche. Daraus stellten sie fest, dass ein beringter Körper und trojanische Asteroiden, die seine Umlaufbahn teilen, die erste große Senke und die darauffolgende Zeit der Senken erklären könnten.
Diese Erklärung bietet nicht nur eine völlig natürliche Erklärung dafür, was die Verdunkelung des Sterns verursachen könnte, sondern bietet auch eine Vorhersage, die (wenn sie wahr ist) ihre Theorie bestätigen würde. Wie sie in ihrem Papier sagen:
„Während die meisten Szenarien, die bereits von anderen Autoren diskutiert wurden, sich auf die Anwesenheit von astronomischen Objekten berufen, die nie direkt beobachtet wurden, aus den Kometenwolken in Boyajianet al. (2016) zur Dyson-Kugel in Wrightet al. (2016) erfordert unser Modell die Anwesenheit relativ bekannter Objekte, nämlich eines großen Planeten mit umlaufenden Ringen und einer Wolke trojanischer Asteroiden. Außerdem erlaubt uns unser Modell, eine eindeutige Vorhersage zu treffen: Die führende Trojaner-Wolke sollte ungefähr im Jahr 2021 eine neue Periode von Unregelmäßigkeiten in der Lichtkurve auslösen.“
Interessanterweise stimmte Jason Wright – ein außerordentlicher Professor der Penn State University und derjenige, der die Theorie der außerirdischen Megastruktur vorgeschlagen hatte – zu diesem Papier ein. Und es scheint nur fair, denn das Team bezieht sich in seiner Studie auf seine Arbeit! Wie er auf seiner Website angab, AstroWright , hat die Theorie mehrere Stärken, berücksichtigt jedoch nicht bestimmte Beobachtungen.
Künstlerische Darstellung eines umlaufenden Schwarms staubiger Kometenfragmente um Tabbys Stern. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Wie er sagt, sind die von Tabby’s Star beobachteten Senken ziemlich steil, was Naturphänomene nicht leicht erklären können. Ihre Studie befasst sich auch nicht mit Dingen wie säkularem Dimmen oder den Obergrenzen von IR- und Millimeterwellen-Beobachtungen. Aber laut Wright ist vielleicht am grellsten die Masse, die erforderlich wäre, um die Art der Verdunkelung zu erzeugen, die man gesehen hat:
„Sie brauchen viele Asteroiden: Sie sagen nicht wirklich, wie viel, aber die Zahl, die sie geben, ist riesig: mehr als eine Jupitermasse davon! Es ist mir nicht klar, wie stabil ein solcher Schwarm mit einem echten Planeten koorbital sein könnte. Ein Grund dafür, warum Jupiters trojanische Asteroiden so funktionieren, ist, dass sie Jupiter nicht wirklich stören. Wie verhindert man auch, dass eine Jupiter-Materialmasse zusammenbricht oder auf den Planeten fällt? Und wo bekommt man eine Jupiter-Gesteinsmasse?!“
Das zweite Papier mit dem Titel „Tabethas Ringe“ wurde ebenfalls kürzlich eingereicht beiMNRAS. Geschrieben von Professor Jonathon Katz vom Institut für Physik und McDonnell Center for the Space Sciences an der Washington University argumentiert das Papier, dass die von Tabbys Stern beobachteten Einbrüche durch Materie im Sonnensystem verursacht werden könnten – insbesondere ein beringtes Objekt, das zwischen Keplers Sichtlinie und KIC 8462852 liegt.
Basierend auf dem Intervall zwischen den Einbrüchen sowie der Umlaufbahn und der Sichtlinie der Kepler-Mission berechnete Katz die Entfernung dieses möglichen Rings und liefert auch Schätzungen über die Größe und Verteilung der Partikel darin. Wie er in seinem Arbeitszimmer schrieb, könnte ein 600 m großes Objekt das gesamte Licht des Tabby’s Star verdunkeln, wenn auch nur kurz.
Könnte eine ringförmige Struktur im äußeren Sonnensystem die beobachtete Verdunkelung von Tabbys Stern verursachen? Credits: NASA/JHUAPL/SwRI
Angesichts der Umlaufbewegung von Kepler (und der Erde) würden die beobachteten Helligkeitsabfälle außerdem die Existenz einer verdunkelnden Wolke erfordern, die sich entlang des Rings über eine Distanz erstreckt, die der Distanz entspricht, die das Teleskop zurücklegt. Letztlich ist diese Arbeit eher ein Gedankenexperiment als eine definitive Hypothese, die Katz in seinen Schlussfolgerungen anerkennt.
„Das Auftreten von tiefen Einbrüchen in zwei Epochen, die durch etwa zwei Kepler-Jahre getrennt sind, ist ein Hinweis darauf, dass das Phänomen eher lokal als zirkumstellar ist“, sagt er. „Dieser Beweis ist suggestiv, aber statistisch nicht zwingend, da das Intervall um einige Prozent von einem genauen ganzzahligen Vielfachen der Kepler-Jahre abweicht. Die Schwierigkeit, ein überzeugendes zirkumstellares Modell zu entwickeln, und die Geschichte der Entdeckung schmaler Planetenringe durch Sternbedeckung rechtfertigen jedoch die Untersuchung möglicher Erklärungen, die die Ringe des Sonnensystems betreffen.“
Ein weiterer interessanter Aspekt von Katz’ Studie ist die Tatsache, dass auch sie Vorhersagen über zukünftige Dimmereignisse macht. Kurz gesagt, seine Hypothese deutet darauf hin, dass zukünftige Einbrüche von der Erde aus in Intervallen beobachtet werden können, die nur ein Jahr auseinander liegen. Aber laut Wright, wer kommentiert Auch auf diesem Papier scheint dies eine Fehleinschätzung zu sein.
'Einige der Implikationen sind ausgearbeitet, aber einige der Mathematik scheint mir falsch zu sein (er sagt voraus, dass die Einbrüche alle 365,25 Tage von der Erde aus sichtbar sein werden, was die Orbitalbewegung dieses Objekts ignoriert)', schrieb er. Wright gratuliert Katz jedoch auch zu diesem Argument, da es dem von ihm selbst vor einem Jahr ähnlich ist (was Katz in seinem Papier bestätigte).
Könnte dies der Grund dafür sein, dass Tabbys Stern Helligkeitsverluste erfährt, eine außerirdische Megastruktur? Bildnachweis: Eburacum45
Letzten Sommer ( 31. August 2016 ), als Wright zu dem Thema schrieb, was die beobachteten Helligkeitsabfälle von Tabby’s Stars verursachen könnte, zog Wright die Möglichkeit in Betracht, dass eine Sonnensystemwolke dafür verantwortlich sein könnte:
„Wenn etwas zwischen uns und dem Stern ist, dann sollte die Eigenbewegung unsere Sichtlinie dadurch ändern… Lassen Sie uns die hypothetische Wolke für den Moment bei 10.000 AE aussetzen. Parallaxe würde es so aussehen lassen, als würde es sich um etwa 20 Bogensekunden bewegen, und seine Umlaufbewegung würde es über 100 Jahre um etwa den gleichen Betrag bewegen. Wenn die Wolke also 20″ breit ist, könnte sie für das langfristige Dimmen verantwortlich sein. Dies würde auch dazu beitragen, den Abstand von 1,96 Kepler-Jahren zwischen den beiden Einbrüchen zu erklären (wenn auch nicht das Fehlen von Einbrüchen bei 0,98 Jahren): Dies ist die Zeit, die unsere Sichtlinie von Kepler benötigt, um ungefähr zur gleichen Stelle zurückzukehren, wobei ~1 % belegt sind aufgrund der eigenen Umlaufbewegung der Wolke ausgeschaltet.“
Wright wies jedoch auch auf die Mängel dieser Theorie hin und erklärte, dass ein solcher Ring nicht alle Beobachtungen von Tabbys Stern erklären könne und dass er und andere Astronomen nicht erklären könnten, wie ein solcher Ring entstanden sein könnte. „Nicht nur Boyajians StarWegüber der Ekliptik (aber spielt das bei 10.000 AE überhaupt eine Rolle?), aber eine 20″-Wolke bei 10.000 AE wäre 1 AE breit. Was könnte die Ursache sein?“ er schrieb.
Am Ende werden wir vielleicht nie wissen, was hinter dem seltsamen Verhalten von KIC 8462852 steckt. Aber unsere ständigen Bemühungen, zusätzliche Informationen zu sammeln, machen immer fundiertere Vermutungen möglich. Da wir immer mehr Möglichkeiten eliminieren, nähern wir uns einer Erklärung, die tatsächlich passt.
Teleskope der nächsten Generation werden in dieser Hinsicht sicherlich helfen. Und wer weiß? Eines Tages können wir dieses System vielleicht tatsächlich direkt erforschen und sehen, ob unsere Theorien richtig waren!
Weiterlesen: AstroWright , MNRAS , ( 2 )
