官术网_书友最值得收藏!

3.3 為什么說塔比星是銀河系中最神秘的恒星?

3.2節,我們講到KST靠凌星法來尋找系外行星,其中的關鍵是,系外行星有可能會周期性地跑到地球與恒星之間,從而擋住恒星發出并射向地球的光。這樣一來,恒星亮度就會出現周期性的U形缺口。為了搜尋KST數據中的凌星事件,科學家們開發出了非常復雜的計算機程序。不過,有一些耶魯大學和牛津大學的天文學家擔心,計算機未必能找到所有的凌星事件。為此,他們發起了一個面向公眾的科學項目,稱為“行星獵人”。

行星獵人計劃建立了一個網站,里面收集了KST的所有觀測數據。所有的民眾(也叫公民科學家)都可以登錄這個網站,然后用肉眼來尋找KST數據中的凌星現象。一旦有人發現了一些全新的周期性U形缺口,就可以向行星獵人計劃的專業天文學家報告。專業天文學家會進一步確認這些疑似信號到底是不是系外行星。如果真的是一顆系外行星,發現它的公民科學家就可以與專業天文學家一起寫學術論文。

這個讓普通民眾也有機會參與前沿天文學研究的行星獵人計劃,吸引了世界各地天文愛好者的濃厚興趣。有超過30萬名公民科學家都參與了進來。他們憑借自己的肉眼,竟找到了好幾十顆計算機沒能發現的系外行星。

正是通過這個行星獵人計劃,人們發現了一顆銀河系中最神秘的恒星。它位于天鵝座,編號是KIC 8462852,俗稱塔比星(圖3.14)。

為什么說塔比星是銀河系中最神秘的恒星呢?這是因為它的亮度會出現匪夷所思的大幅下降。

前面說過,系外行星在地球與恒星之間穿行的時候,會擋住恒星發出的光,從而讓恒星亮度出現一定程度的下降,如果是和木星一樣大的系外行星,大概能使恒星亮度下降1%;如果是和地球一樣大的系外行星,大概能使恒星亮度下降萬分之一。

圖3.14 位于天鵝座的KIC 8462852

圖3.15展示了KST看到的塔比星亮度變化的情況。2011年3月,人們發現塔比星的亮度出現了一次驟降,下降的幅度高達15%。到了2013年2月,又出現了更為詭異的狀況:在大概100天的時間里,塔比星的亮度出現了好幾次驟降;有的下降持續了一兩天,有的下降則持續超過了一周;在此期間,塔比星的亮度最多下降了22%。

圖3.15 塔比星亮度變化的情況

最早發現塔比星的詭異亮度變化的,是一些參與行星獵人計劃的公民科學家。當他們把自己的發現報告給專業天文學家的時候,這些天文學家的第一反應是數據出了問題。但經過非常仔細的核查,天文學家們發現數據根本沒有問題,而塔比星的亮度確實出現了極為巨大的下降。

要想讓塔比星的亮度出現如此巨大的下降,穿行在地球和塔比星之間的,必須是體積比木星大100倍的龐然大物。按照常理,根本不存在這么巨大的行星。

那這到底是什么東西呢?行星獵人計劃的科學家們提出了不少猜想。

有人提出,塔比星是一顆剛誕生不久的恒星嬰兒,依然保有自己的育嬰室,也就是環繞著它的分子云(圖3.16)。關于恒星育嬰室,我們會在9.2節詳細介紹??赡芫褪沁@些分子云,擋住了塔比星的光芒。

圖3.16 被分子云包裹的新生恒星

也有人認為,塔比星已經像太陽一樣,擁有了自己的行星系統。這樣一來,就有可能發生行星碰撞事件,正如我們在太陽系之旅中講過的、45億年前形成月球的那次撞擊(圖3.17)。撞擊會產生大量的塵埃,從而造成塔比星亮度的驟降。

但后續觀測表明,這兩種假說都很不靠譜。

還有人猜測,有一大群彗星成群結隊地從地球與塔比星之間飛過。與前兩種假說相比,這種理論與實際觀測吻合得最好。但麻煩在于,要想讓塔比星的亮度下降超過20%,這一大群彗星得有成千上萬顆。在太陽系,彗星總是在單獨行動。成千上萬顆彗星集體遷徙,實在是一件匪夷所思的事情。

圖3.17 產生月球的超級撞擊

盡管找不到特別讓人滿意的解釋,以塔比·博亞吉安(圖3.18。塔比星就是用她的名字命名的)為首的行星獵人計劃團隊還是決定寫一篇關于塔比星的論文。為了表示自己的困惑,塔比·博亞吉安把這篇論文的題目取為了KIC8462852–Where’s The Fux?。所以,此論文標題的英文首字母的縮寫就是“WTF”(什么鬼?)。

圖3.18 塔比·博亞吉安

沒過多久,這篇論文就引起了一個人的濃厚興趣。此人就是賓夕法尼亞州立大學的天文學家杰森·懷特。

懷特也研究KST的觀測數據。不過懷特的研究方向劍走偏鋒:他想用KST尋找恒星周圍的外星人建筑。

讓我先給你科普一點關于外星人建筑的基礎知識。世界上第一個構想外星人建筑的人,是美國物理學家弗里曼·戴森。

戴森設想,存在一個遠比人類發達的外星文明。這個外星文明對能源的需求特別巨大,以至于它們所住行星的能源已經遠遠不能滿足它們的胃口。那么這個外星文明該如何獲取更多的能源呢?

戴森提出了一個大開腦洞的解決方案。他認為,外星文明可以建造一個巨大的太空發電站,把自己的恒星團團圍?。▓D3.19)。這樣一來,恒星發出的所有光都會被太空發電站攔截,然后再轉化為供外星文明使用的能源。換句話說,利用這個把恒星團團圍住的球形太空發電站,原則上可以100%地利用恒星的全部能源。這種球形的太空發電站,就是著名的戴森球。

圖3.19 藝術家想象的戴森球

言歸正傳。懷特認為,造成塔比星亮度異常的,有可能是一個類似于戴森球的巨型外星人建筑。這是由于,戴森球一般會建在與恒星相距幾千萬千米的球面上;而戴森球的遮擋,完全可以讓塔比星的亮度下降超過20%。

為了弄清這個理論是否靠譜,杰森·懷特與塔比·博亞吉安合作,向美國綠岸天文臺(《三體》中紅岸基地的原型)提交了一份申請書。他們希望利用綠岸天文臺所擁有的當時世界上最大的綠岸射電天文望遠鏡,來驗證塔比星的周圍是否存在外星人建筑。

為什么用綠岸射電天文望遠鏡能驗證外星人建筑是否存在呢?答案其實很簡單。戴森球會使用大量的能量,因此也會釋放出大量的熱量。如果在塔比星周圍產生了大量的熱量,就可以被綠岸射電天文望遠鏡觀測到。

沒過多久,這份申請書的內容就被美國媒體刺探到了。這些媒體一擁而上,寫了成千上萬篇關于塔比星的報道。在這些報道里,塔比星竟然被渲染成了人類發現的第一顆有可能擁有外星文明的恒星。

但真實情況是,后來杰森·懷特和塔比·博亞吉安利用綠岸射電天文望遠鏡發現,塔比星周圍根本不存在反常的大量熱量。換言之,那些媒體熱炒的“塔比星是外星人故鄉”,其實只是一場鏡花水月。

直到現在,人們依然沒有徹底揭開塔比星亮度異常下降的奧秘。不過,天文學界已經達成共識,這種亮度的詭異變化與外星人并沒有任何關系。

讓我們用塔比·博亞吉安在TED演講(3)時說過的一段話來作為本節的結尾吧:“作為天文學家,我有責任提醒人們,外星人假說永遠都只是一根最后的稻草?!?/p>

我們已經介紹了神秘的塔比星周圍并沒有外星人。3.4節,讓我們聊聊宇宙的其他角落會不會存在外星人?它們可不可能與我們地球人直接接觸?

主站蜘蛛池模板: 惠来县| 怀仁县| 岳阳市| 泰来县| 宝丰县| 万山特区| 怀仁县| 盐山县| 昔阳县| 任丘市| 广元市| 长白| 灵寿县| 萍乡市| 金川县| 宜宾县| 建湖县| 汤原县| 东辽县| 陆良县| 县级市| 稻城县| 保定市| 筠连县| 东阿县| 赣州市| 柳林县| 固阳县| 红原县| 大石桥市| 特克斯县| 安岳县| 绥中县| 武威市| 方山县| 南部县| 揭西县| 惠州市| 临武县| 石景山区| 建德市|