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时间:2019-07-09 23:50
发现未知恒星:与已观测50万颗恒星不同除外星智

  在银河系这个孤立的角落里,我们生活在地球上的人类,在银河系的尺度上显得渺小而卑微。宇宙——广阔,深邃,也许是无限的——总是能够带来意想不到的东西。

  在开普勒太空望远镜(现已退役的系外行星搜寻天文台)所提供的大量信息中,天文学家发现了一颗奇特的恒星,它的特征与他们许多先入之见相悖。在对这颗名为HD 139139的奇怪物体的数据进行了一年多的观察之后,发现这颗物体的团队仍然不知道该如何解释它。

  “我们从未在开普勒上见过类似的情况,开普勒观测了50万颗恒星,”得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的天文学家安德鲁范德堡(Andrew Vanderburg)说。

  位于太空的开普勒望远镜于2018年10月结束了它的任务,它对恒星发出的光进行了周期性亮度下降的检测——通常认为这意味着有一颗行星从它们的面前经过。天文学家利用算法分析天文台的数据,寻找这些重复的星光日食。

  但其中一些模式过于复杂,计算机无法识别;天文爱好者也梳理了开普勒目录,利用人类大脑的能力发现令人惊讶的信号。2018年春天,这些外行人中的一些天文学爱好者(高中总是在民间)联系了范德堡,告诉他去看看HD 139139,这是一颗距离地球约350光年的类太阳恒星。

  “当我收到那封电子邮件时,我仔细看了看,然后说,‘好吧,这看起来肯定像是一个多行星系统。但我找不到任何一颗行星看起来是排成一行的,”他回忆道。

  这颗恒星在光线次不同的倾斜,每次都持续45分钟到7.5小时,而且似乎没有一次是重复的。这些图案看起来更像是噪音而不是信号,起初研究小组认为这可能是某种仪器故障。然而,经过仔细的重新分析,这些数据似乎是真实的。

  第一个天文学解释是HD 139139被一堆行星环绕,至少有14颗,也许多达28颗——这是一个惊人的数字,远远超过任何已知的系统。根据它们几乎相同的光曲线,这些世界的大小几乎相同:略大于地球。

  问题在于,在极短的光照时间内,任何假定的系外行星都将快速地从恒星前方经过,这表明它们的轨道很近。因为在开普勒观察这颗恒星的80天里,没有一个行星出现过类似的情况。

  另一种可能性是,另一颗天体——一颗大行星或一颗看不见的恒星——在引力的作用下拉拽着该恒星,导致它们有时加速或推迟它们的日食,并产生一种看上去随机的图案。但是这样一个物体也会吸引中心恒星。在用地面望远镜观察HD 139139后,研究小组没有发现任何迹象表明它被这样拖拽过。

  研究人员研究了一种观点,即一颗行星可能正在恒星前方解体,产生的尘埃云有时会造成倾角,有时则不会。这种情况在少数系统中已经出现,但在所有这些例子中,天文学家仍然能够确定这颗蒸发行星的轨道周期。

  最后,研究小组想知道HD 139139上是否有一些短暂存在的恒星黑子(类似于太阳黑子的较冷的斑)突然出现又消失了——这种情况以前没有人真正见过。范德堡说,之所以考虑这个想法,主要是因为他和他的同事觉得写一篇没有自然解释的论文很不舒服。

  他说,论文中还漏掉了另一种可能性,尽管这是一种极不寻常的可能性:一个外星巨型工程项目挡住了这颗恒星的光线年也出现过,当时天文爱好者们发现了一颗开普勒恒星,它的图案很奇怪,并通知了路易斯安那州立大学巴吞鲁日分校的天文学家塔比塔·博亚吉安(Tabetha Boyajian)。在那个例子中,光的衰减看起来足够吸引人,以至于宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家詹森·赖特组织了一场运动来监听这个最终被昵称为“塔比之星”的物体,因为它泄露了无线电信号。这项工作最终没有发现任何异常。

  这让他想起了电影《接触》(Contact)中的一幕:朱迪·福斯特(Jodie Foster)饰演的角色开始听到来自外太空的信号,追踪出质数序列。

  然而,很少有其他天文台能与开普勒的超高精度相媲美。大多数地面望远镜的灵敏度都不够高,无法观测到相关的光暗变化,研究人员也很难将哈勃太空望远镜等强大的轨道仪器所需的相对较长的时间保留下来。美国国家航空航天局最近发射的凌日系外行星勘测卫星(TESS)在其主要任务期间不计划观测HD 139139,不过如果这颗卫星接受延长的任务,它或许可以。