在开普勒望远镜发现的近一百万颗恒星中,很少有像博雅星KIC 8462852那样引人注目的。新的研究表明,它偶尔的变暗不是由彗星或外星人的巨大结构引起的,而是一颗被遗弃的外行星,已经陷入了毁灭。
艺术家对被尘埃包围的博雅吉安星的描述
博雅星,也被称为塔比星,大约在130年前被发现,但它诡异的暗化是由路易斯安那州立大学天体物理学家塔比莎·博雅星在2015年发现的,这也是该星名字的由来。
这颗恒星距离地球约1500光年,除了间歇性变暗外,一切正常。据观察,这颗恒星的亮度会下降22%,然后亮度会持续几天或几周。根据路易斯安那州立大学天文学家布拉德利·谢弗提供的数据,博亚根星的亮度随着时间的推移逐渐变暗,从1890年到1989年下降了14%。
这些观测产生了一系列可能的猜测,包括一组彗星、一条不规则的尘埃带、一颗新毁灭的行星的残骸和一颗扭曲的恒星。最奇怪的解释来自宾夕法尼亚天文学家杰森·赖特,他认为可能有外星人建造的巨型结构。
哥伦比亚大学的一组天文学家提出了另一种可能的解释,这是疯狂的,尽管还不足以引起外部专家的注意。
在发表在《皇家天文学会月刊》上的这篇新论文中,天文学家布莱恩·麦克格、米盖尔·马丁内兹和尼古拉斯·柊司提出了一个场景:一颗被母行星抛弃的外行星在主恒星辐射的影响下正在慢慢融化。正在解体的卫星碎片正漏入太平洋,在博亚根星周围形成一个尘埃环。从地球的角度来看,这个环挡住了星光。
“这篇论文对这个课题做出了重要贡献——它对这个混沌系统做了大量详细的动态分析工作,并有力地支持了这个理论,”博亚坚在给天文学在线的邮件中说。柏健没有加入新的研究。
范德比尔特大学的天文学家凯旺·斯塔森也喜欢这项新研究,他说,推测起来,对变暗的解释是“合理而有趣的”。
“任何东西最终都会消失在任何地方。开普勒的0+望远镜给我们留下了巨大的遗产,因为它揭示了太阳系中的其他天体(行星、卫星、彗星等)。)以令人惊讶的方式被它们周围的恒星摧毁了。”斯塔森没有参与这项研究,他在给天文学在线的电子邮件中说:“这项新研究为天文学家不断增加的格林童话增加了新的篇章,这些童话讲述了太阳系是如何走到棘手的尽头的。"
正如梅克尔和他的同事在他们的新论文中解释的那样,艰难的结局始于一颗系外行星和它的卫星绕着博雅星运行,不幸的是,被同一星系中另一颗巨大行星施加的强大引力所扰乱。重力扰动导致母星进入一个极其偏心的轨道,导致它与主星相撞。与此同时,正如研究人员在研究中所描述的,这种相互作用也导致了“潮汐分离”,即卫星与其母星的永久分离。
哥伦比亚大学的研究人员使用计算机来模拟场景。结果显示,如果系外行星猛烈撞击宿主恒星,绝大多数系外行星最终会与宿主行星结合并被掩埋。然而,该模型还显示,大约10%的孤立卫星将在那之后存活下来,它们将留在围绕主星的轨道上,但距离非常近,令人不安。因此,正如研究人员在本例中推测的那样,博亚根星的强烈辐射正在剥离系统外孤立卫星的表面物质,形成上述尘埃环。根据最新的研究,外国卫星需要数百万年才能完全消失。
梅克尔在一封电子邮件中告诉《天文学在线》,随着彗星在我们的太阳系中蒸发,这颗外行星正在以大大小小的粒子形式释放物质。
梅克尔说,小于1微米的碎片是高度不透明的,但是因为它们非常轻,所以它们受到来自恒星的强烈辐射压力。虽然“云”可能会在卫星附近短暂形成,但当它穿过我们观测到的恒星的视线时,它可能会导致观测到的亮度降低。尘埃云最终将被从恒星系统中移除,也就是说,被辐射压力吹走,因此它不会停留很长时间而导致长期变暗。
与此同时,梅克尔说,大块碎片不会受到辐射压力的显著影响,导致这些碎片停留在恒星的轨道上。这是非常重要的,所以这些碎片会被慢慢拖向恒星,持续数百年甚至数千年。由此产生的大量碎片聚集将形成一个嵌套的环形圆盘,非常类似于土星环,它可以在更长的时间尺度上缓慢阻挡部分恒星的光。" .
梅克尔接着说,这些细节很重要,但他的团队研究的“潜在的更有趣的方面”是提出一种自然机制来解释观测到的亮度变化,也就是说,一颗孤独的太阳系外卫星有能力在其围绕恒星的轨道上沉积类似彗星的、挥发性的和丰富的物质。
谢弗在一封电子邮件中告诉《天文学在线》,这篇论文令人兴奋的地方在于它提供了“第一个合理的模型”来解释恒星亮度的下降,而之前解释这种异常现象的尝试“在天体物理学上是不合理的”。
谢弗说:“最突出的例子是彗星可能会产生这样的亮度降低,但不可能减少这么多,因为这个理论需要许多‘超大彗星’才能工作,更不用说没有好的理论来解释为什么百万分之一的恒星会突然出现这些凹陷。他没有参与这项新的研究。
谢弗告诉天文学在线,首先我们有一个模型,它不仅仅是简单地提出一些看似不合理的主张。这篇新论文为同时出现多个亮度下降提供了合理的机制,并为在最近的孤立事件(每个亮度下降)中获得足够的灰尘提供了合理的机制。同时,他解释了为什么博亚根星的亮度下降非常罕见,但它并不罕见到从未在开普勒望远镜观察到的太空的恒星中出现过的程度。这篇新论文提供了详细而现实的计算来支持他们似是而非的论点。
除了这些赞美之外,应该指出的是,报纸上的猜测仍然只是猜测。是的,作者提出的“自然机制”得到了计算机模型和数学的支持,但是需要进一步的证据来证明这一论点,比如对尘埃环本身的视觉或光谱观察。无论是博雅·吉安星还是其他地方,更多的证据必须以更多经验观察的形式出现。
好消息是这种现象很少见,但是我们仍然可以在另一颗恒星上观察到类似的现象。尽管我们没有确凿的证据证明太阳系外卫星的存在,但天文学家有充分的理由相信银河系绝对无处不在。然而,考虑到博雅吉安星的情况显然是百万分之一,我们必须有足够的耐心。
乔治·德沃斯基
风云:失落的神仙
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