In het artikel van Columbia University wordt een hypothese opgesteld die het zeer vreemde gedrag (ongebruikelijke afname van de helderheid) van de ster Tabby (ook bekend als KIC 8462852), een object dat zich op een afstand van 1488 lichtjaar van ons bevindt, vrij overtuigend verklaart. De reden voor dit gedrag is volgens wetenschappers de vernietiging van een van zijn planeten door de ster. In dit geval wordt het effect van vreemd flikkeren verklaard door het feit dat de planeet grote brokstukken achter zich heeft gelaten, die van tijd tot tijd het helderheidsniveau van de ster verminderen. Om eerlijk te zijn, dit is misschien wel de beste theorie die momenteel beschikbaar is, en hieronder zullen we bekijken waarom we dat denken.
Een klein team van drie astronomen van de afdeling Fysica en Astronomie van Columbia University kwam tot de conclusie over een kosmische botsing. Onderzoekers geloven dat de verklaring voor de langzame, maar ook korte termijn, scherpe en zeer sterke (tot 22 procent) afname van de helderheid van de ster Tabby het resultaat kan zijn van een kosmische botsing, waarvan de deelnemers de ster zelf zijn en een van de planeten die er eerder omheen draaien. Een nieuw artikel van Brian Metzger, Ken Schen en Nicholas Stone wordt momenteel door het astrofysische tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society beoordeeld.
Object KIC 8462852, oftewel de ster van Tabby, is volgens de waarnemingen de meest gewone en onopvallende ster, maar zijn vreemde gedrag in de afgelopen jaren heeft voor echte controverse gezorgd onder de astronomische gemeenschap. Gegevens van NASA's Kepler Space Telescope suggereren dat merkbare veranderingen in de helderheid van de ster in 2015 begonnen, maar studies van derden tonen aan dat de helderheid van de ster Tabby van 1890 tot 1989 met in totaal 14 procent afnam, en ook met nog eens drie procent alleen in het kader van een vierjarige observatie door de Kepler-telescoop. Dit gedrag is buitengewoon ongebruikelijk voor dergelijke objecten en, zo blijkt, erg moeilijk uit te leggen. Bij deze gelegenheid zijn verschillende theorieën naar voren gebracht, de ene mooier dan de andere, in een poging de redenen voor dit fenomeen te verklaren. Kometen werden verdacht, de ster zelf,het veranderen van de structuur, planetaire botsing en, natuurlijk, buitenaardse kosmische megastructuren.
Volgens één theorie kan het vreemde gedrag van de ster van Tabby worden verklaard door de botsing van twee protoplaneten (zoals in de afbeelding hierboven), waardoor een enorme hoeveelheid ruimtepuin ontstaat. De nieuwe theorie zegt dat de botsing echt had kunnen gebeuren, maar het gebeurde tussen een enorme planeet en de ster zelf
De kern van het probleem is dat geen van deze vroege aannames het dubbele abnormale gedrag van de ster duidelijk kan verklaren, dat wil zeggen een korte en scherpe afname van de helderheid, evenals een langdurige afname van de helderheid. Wat betreft de theorie van Metzger en zijn collega's, die is gewoon heel goed in staat om dergelijk gedrag te verklaren.
Wetenschappers hebben gesuggereerd dat een van zijn planeten in de ster KIC 8462852 is neergestort. De gravitatie-energie die als gevolg van deze botsing wordt gecreëerd, zou de snelheid waarmee de ster thermonucleaire energie produceert, kunnen versnellen, wat zich op zijn beurt zou manifesteren in de vorm van een sterke toename van de helderheid en de daaropvolgende afname op lange termijn. Als dit idee juist is, dan zien we hoogstwaarschijnlijk alleen de ster van Tabby terugkeren naar zijn oorspronkelijke normale helderheidsniveau. Bovendien kan de nieuwe theorie ons ook helpen bij het verklaren van de korte en sterke afname van de helderheid. Na de botsing tussen de ster en de planeet namen delen van de laatste (en mogelijk een deel van zijn satellieten, indien aanwezig) excentrische banen in. En nu, elke keer dat de overblijfselen van de planeet en satellieten voor de ster bewegen (vanuit ons standpunt), flikkert het.
Promotie video:
Wat betreft de grootte van de planeet die op de ster viel, volgens wetenschappers hangt alles hier af van wanneer precies de botsing plaatsvond.
“Als de planeet zo groot was als Jupiter, dan vond de botsing waarschijnlijk ongeveer 1000 jaar geleden plaats. Dat zou tenminste de afname van de helderheid verklaren die we nu zien. Als het object de grootte van de maan had, dan deed zich een scherpe stijging en vervolgens een geleidelijke afname van de helderheid waarschijnlijk ongeveer tien jaar geleden voor”, zegt Metzger.
Tegelijkertijd voegt de wetenschapper eraan toe dat een botsing met een maanachtig object in dit geval de afname van de helderheid gedurende een eeuw niet kan verklaren, maar het is heel goed in staat om de verandering in helderheid te verklaren die plaatsvond tijdens vier jaar observatie door de Kepler-telescoop. Bovendien leggen de onderzoekers uit dat ze nog niet met vertrouwen kunnen vertellen over de aard van het object zelf of objecten die zouden kunnen botsen met Tabby's ster.
“Voorlopig kunnen we ons alleen maar veel kleine of één grote objecten voorstellen waarmee dit zou kunnen gebeuren. In dit stadium is het echter te moeilijk om een definitief antwoord te geven. Het is mogelijk dat de overblijfselen in een baan in dit geval ons enkele aanwijzingen kunnen geven bij het oplossen van dit probleem”, legt Metzger uit.
Stone gelooft op zijn beurt dat de botsing niet van de ene op de andere dag had kunnen plaatsvinden.
“Misschien heeft het hele botsingsproces enkele miljoenen jaren geduurd, waarin de planeet eerst heel langzaam de ster naderde en er uiteindelijk op instortte, wat eerst een sterke toename van de helderheid van de ster van Tabby veroorzaakte, gevolgd door een proces van een langzame afname van het helderheidsniveau, dat we kijken nu,”merkt Stone op.
“Tegen het einde van dit langzame proces zouden alle satellieten in de buurt van de planeet ook door het veld van Tabby's ster zijn getrokken. En als de planeet zo groot was als onze Jupiter of Saturnus, met tientallen vrij grote ijzige manen, dan zou in dit geval potentieel een enorme wolk ruimteafval van verschillende graden van dichtheid kunnen opstapelen in de baan van de ster,”vervolgt Stone.
“Bovendien zouden deze satellieten nu een periapsis kunnen hebben - het dichtstbijzijnde punt van de baan ten opzichte van het centrale lichaam (in dit geval een ster), die in dit geval kleiner bleek te zijn dan de grootte van de baan van onze Mercurius rond de zon. Kortom, als dit ijswerelden waren, dan is het heel goed mogelijk dat ze zeer snel verdampen, waardoor enorme wolken van gas, damp en stof ontstonden, die nu achter de grotere overblijfselen van satellieten (of planeten) aan bewegen en de helderheid van de ster aanzienlijk kunnen verminderen. die werd waargenomen door "Kepler".
Het veronderstelde feit dat we getuige zijn geweest van de laatste fase van deze botsing suggereert dat dergelijke gebeurtenissen niet zeldzaam zijn in het universum. De Kepler-ruimtetelescoop heeft tot nu toe meer dan 100.000 sterren kunnen bestuderen, maar het moet duidelijk zijn dat er alleen al in de Melkweg ongeveer 100 miljard zijn.
"Als we in staat zouden zijn om zo'n ster te observeren die de planeet overspoelde, die in het gezichtsveld van Kepler kwam, dan zou dit heel goed kunnen betekenen dat er alleen in ons melkwegstelsel miljoenen van zulke sterren kunnen zijn die hetzelfde hebben gecreëerd als de ster van Tabby," legt uit Metzger.
Volgens de onderzoekers zijn objecten zoals de Tabby-ster theoretisch in staat om ongeveer 10 Jupiter-achtige planeten 'droog te zuigen', of ongeveer 10.000 maanachtige satellieten (niet noodzakelijkerwijs satellieten, maar objecten met een vergelijkbare massa) gedurende de hele periode van hun leven. En als dat zo is, dan is het gewoon geweldig.
Een ander belangrijk aspect van de theorie die door Metzger en zijn team wordt voorgesteld, is dat deze behoorlijk toetsbaar is. Metzger zegt dat de volgende keer dat we getuige zijn van een scherpe afname in de helderheid van de ster Tabby, we de aanwezigheid mogen verwachten van een aanzienlijk volume gas en stof geproduceerd door de overblijfselen van een object dat in botsing komt met de ster.
"Dit alles zou moeten leiden tot een korte uitbarsting van infraroodstraling (wat aangeeft dat het stof opwarmt), die een paar dagen tot een paar weken zou moeten duren", legt Metzger uit.
Een andere manier om de theorie van Metzger en zijn collega's te testen, is door de botsing van een andere planeet of zijn satelliet met een ster daadwerkelijk te observeren. Zo'n gebeurtenis zou gepaard gaan met een korte en scherpe toename van de helderheid van de ster met een soepele overgang naar het proces van "vervagen".
De voorgestelde theorie ziet er zelfs nu echt heel overtuigend uit en is niet verstoken van logische ketens. Natuurlijk beantwoordt ze niet alle vragen die er zijn, maar dankzij dergelijk onderzoek zullen we uiteindelijk dichter bij het oplossen van het mysterie van de ster Tabby kunnen komen.
NIKOLAY KHIZHNYAK
