Kunne en smelteeksempel forklare Tabby's Star?

Kunstnerens koncept om en hypotetisk ujævn støvring forårsager den mystiske dæmpning af Tabby's Star, også kendt som KIC 8462852 eller Boyajian's Star. Billede via NASA / JPL-Caltech / Columbia University.

Tabby's Star - alias KIC 8462852 eller Boyajian's Star - har været fascinerende astronomer og offentligheden i de seneste par år med sine underlige bratte dæmpninger i lysstyrke. Teorier har varieret fra kometer til sorte huller til fremmede megastrukturer for at forklare de ulige dips. Den 16. september sagde videnskabsmænd ved Columbia University, at de er kommet med endnu en mulighed: en smelteeksempel .

Det nye peer-reviewede papir blev offentliggjort i den månedlige meddelelse fra Royal Astronomical Society den 5. september 2019.

Den nye undersøgelse fokuserer på den langsigtede dæmpning af Tabby's Star, hvor bevis tyder på, at den gradvist er blevet dæmpet over de sidste par årtier eller endda århundreder, hvis ikke længere. Undersøgelser har vist, at stjernen dæmpede med 14% mellem 1890 og 1989. Dette er adskilt fra de andre lejlighedsvise dyppe, hvor stjernens lysstyrke pludselig vil dæmpe i et par timer eller dage og derefter vende tilbage til det normale. Nogle af disse dips har været så lidt som ca. 1%, mens andre lige så meget som hele 22%.

Men den gradvise dæmpning på lang sigt har været lige så forundrende. Det foreslåede nye scenarie involverer et stort iskaldt eksomon - en måne, der kredser om en planet i et andet solsystem - der langsomt "smelter" eller fordamper. Som astrofysiker Brian Metzger fra Columbia - en medforfatter til den nye undersøgelse - forklarede:

Exomonen er som en komet med is, der fordamper og sprøjter disse klipper ud i rummet. Til sidst fordampes eksomonen, men det vil tage millioner af år, før månen smeltes og fortæres af stjernen. Vi er så heldige at se denne fordampningsbegivenhed ske.

Teorier om Tabby's Star har varieret fra kometer til fremmede megastrukturer. Kunne forklaringen virkelig være et fordampende eksempel? Billede via NASA / JPL-Caltech / Sky & Telescope.

En eksomoon, der langsomt ødelægges, kunne også forklare den anden kortfattede tilfældige dips. Månen kunne rives væk fra sin planet, og i nogle tilfælde kunne månen ende med at kredse rundt stjernen i stedet. Når dette sker, kan stråling fra stjernen rive månens ydre lag væk og skabe støvskyer. Disse støvsky kunne derefter forårsage dypperne i lysstyrke, når de passerer mellem stjernen og Jorden.

Men hvad med den langsigtede dæmpning? Hvis en exomoon blev revet fra hinanden, kunne stykker af den stadig være til stede i den nye bane omkring stjernen, hvor månen var trukket ind i. Større kornet materiale danner en skive omkring stjernen, mens mindre kornede skyer af støv passerer gennem den, og større partikler kan flyttes tættere på stjernen. Alt dette påvirker diskens uigennemsigtighed over tid.

Ideen om en planet og en måne, der bevæger sig tættere på dens stjerne og bliver ødelagt, er unik blandt de hypoteser, der tilbydes for Tabby's Star.

Tabetha Boyajian, der hjalp med at bringe mysteriumstjernen KIC 8462852 under opmærksomhed. Billede via exoplanets.astro.yale.edu.

Astrophysicist Miguel Martinez fra Columbia University ledede den nye forskning i Tabby’s Star. Han sagde:

Det resulterer naturligvis i, at de forældreløse eksomoner ender på (stærkt excentriske) baner med præcist de egenskaber, som tidligere forskning havde vist, var nødvendige for at forklare dæmpningen af ​​Tabby s stjerne. Ingen andre tidligere modeller var i stand til at sammensætte alle disse stykker.

Hvis denne hypotese er korrekt, er et andet spørgsmål, om sådanne begivenheder er sjældne, eller kan de være mere almindelige? Dips i lysstyrken hos nogle stjerner ses ganske ofte, men disse har en tendens til at være meget yngre stjerner, der stadig har skiver af støv og gas omkring sig, hvor planeter kan dannes. Tabby's Star er dog ældre og mere som vores egen sol. Kepler-rumteleskopet kiggede på hundreder af tusinder af stjerner, men så kun en optræde som Tabby's Star gør selv Tabby's Star. Det er ikke at sige, at Tabby's Star er den eneste underlige, der er fundet indtil videre.

Overvej for eksempel den såkaldte Random Transiter - HD 139139 - et binært stjernesystem 350 lysår fra Jorden. Denne stjerne, også set af Kepler, blev fundet over en periode på 87 dage at gennemgå op til 28 transitter, det vil sige 28 objekter, der passerer foran stjernen, ligne planeter, og alle i samme størrelse, bortset fra en større en. Problemet er, at der ikke er tegn på regelmæssige, periodiske kredsløb for disse 28 objekter, som man kunne forvente for planeter. Og hvorfor er de for det meste alle i samme størrelse? Derfor moniker Random Transiter.

Miguel Martinez fra Columbia University ledede den nye forskning på Tabby's Star. Billede via Miguel Martinez.

Hvis en fordampende eksomoon virkelig forklarer Tabby's Star, ville det også være tvingende bevis for, at eksomoner er almindelige i vores galakse, som forskere mener, at de burde være (selvom det er meget sværere at opdage). Ifølge Metzger:

Vi har ikke rigtig noget bevis for, at der findes måner uden for vores solsystem, men en måne, der smides ned i dens værtstjerne, kan ikke være så ualmindelig. Dette er et bidrag til udvidelse af vores viden om de eksotiske hændelser i andre solsystemer, som vi ikke ville have kendt for 20 eller 30 år siden.

Forskerne ser ud til at have gjort en god sag for deres smelteeksempel-idé, så det vil være interessant at se, hvad fortsatte observationer viser, og om andre forskere kan støtte deres fund. Men det ser ud til, at Tabby's Star fortsat vil være en af ​​de mest fascinerende opdagelser inden for rumvidenskab uanset.

Nederste linje: En ny hypotese kunne forklare både de underlige korte dips og langtids dæmpning af Tabby's Star: en "smeltende eksomon."

Kilde: Orphaned Exomoons: Tidal Detachment and Fordampning efter en Exoplanet-Star kollision

Via Columbia University