za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Звезда KIC 8462852 по-прежнему хранит свою тайну



 Недавно на сайте космического телескопа Спитцер появилось несколько хороших новостей. Во-первых, там сообщается о том, что космический телескоп 14 декабря смог выйти из безопасного режима и тем самым возобновить плановые научные системы. Во-вторых, из свежего расписания следует, что 16 января 2016 года этот космический телескоп будет 12 минут наблюдать звезду KIC 8462852. Эти внеплановые наблюдения были одобрены 4 декабря и заключаются в новой попытке обнаружить следы теплового незвездного излучения, исходящего из системы. Учитывая, что эта тусклая звезда в последние месяцы стала известна для любого человека, который хоть немного интересуется новостями науки, то стоит осветить последние новости по данной системе.



 Система KIC 8462852 привлекла к себе внимание ещё в 2011 году, когда любители астрономии обнаружили в архивной фотометрии космического телескопа имени Кеплера необычные затмения, вызванные очень большими объектами (размером как минимум с большую звезду) неправильной формы. Последнее следовало из несимметричной формы затмений:



  Первооткрыватели несколько лет думали над этой загадкой, и опубликовали научную работу о необычных затмениях лишь в сентябре 2015 года. В ней они выдвинули предположения о том, что в системе недавно произошло либо крупное столкновение астероидов или протопланет, либо разрушение крупной кометы (комет). В пользу первой теории говорило быстрое вращение звезды. Из фотометрии следовало, что звезда совершает полный оборот всего за 0.9 суток. Быстрое вращение также подтверждал спектр звезды. Из него следовало, что звезда вращается со скоростью в 84 ± 4 км в секунду. Небольшой период вращения может говорить о том, что возраст звезды меньше 1.5 миллиарда лет. В пользу второй гипотезы говорил обнаруженный рядом со звездой красный карлик. Вероятность его случайного расположения на небе составляла около 1%, поэтому, скорее всего расстояние между звездами может составлять лишь несколько тысяч астрономических единиц. Неизвестно обращаются ли звезды по одной орбите вокруг друг друга, но даже случай близкого пролета второй звезды мог вытолкнуть множество комет из местного облака Оорта во внутренние области системы.



   На месяц всё затихло, пока 16 октября Институт SETI публично не выдвинул сенсационную гипотезу, что затмения в системе вызваны огромными искусственными астросооружениями внеземной цивилизации. После этого о тусклой звезде 12 звездной величины узнал весь мир.



   Всего за прошедшие три месяца появилось уже 8 научных публикации об этой тусклой звезде, что само по себе является редким случаем такого ажиотажного интереса. Рассмотрим ключевые моменты этих исследований:

   Почти все проведенные наблюдения говорят о том, что в системе отсутствуют очень массивные облака пыли, как и протяженный протопланетный или осколочный диск. Избыток в спектре звезды безуспешно пытались найти, как на крупнейших инфракрасных телескопах (Спитцер и IRTF), так и в субмиллиметровом/миллиметровом диапазоне (на телескопах SMA и SCUBA-2). Эти наблюдения были чувствительны к обнаружению пыли с температурой от нескольких сотен до десятков градусов Кельвина. Из отсутствия достоверных следов таких пылевых облаков был сделан вывод, что общая масса пыли в ближайших окрестностях звезды не превышает одной тысячной или одной миллионной массы нашей Земли (в зависимости от температуры пыли):



   Только наблюдения телескопом Спитцер на 4.5 микрон позволили обнаружить статистически незначительный избыток (уровень доверия в 2.0-2.5 сигм) в излучение звезды по сравнению с теоретическим излучением звездной фотосферы. Реальность этого избытка и будет проверена 16 января при наблюдениях на том же телескопе (в этом говорится в самом начале этой заметки).

 В целом же уже проведенные наблюдения позволили выделить приоритетную версию естественного происхождения необычных затмений в системе KIC 8462852. Скорее затмения вызваны роем разрушившейся кометы. В этом случае масса облаков пыли должна составлять не менее одной миллиардной от массы нашей планеты. Впрочем, в этом случае необычным является отсутствие следов в системе массивного пояса Койпера, который мог служить источником крупных комет.



  Теоретические расчеты показывают, что наблюдаемые затмения могут быть вызваны роем из сотни 10-км комет или из тысячи 1-км комет. Эта теория хорошо объясняет последнюю серию транзитов (большой транзит следует вместе с мелкими транзитами) и плохо первый глубокий одиночный транзит. Также кометная модель не может объяснить необычное поярчание звезды во время серии затмений (деталь отмечена красным кружком):



  Эта деталь хорошо видна и на общей фотометрии звезды:





    Подобный всплеск не похож на следствие активности звезды (это самое крупное увеличение звезды за все 4 года наблюдений звезды). Вполне возможно это случайное преломление звездных лучей в пылевом облаке (наподобие того, что наблюдал Ломоносов при покрытии Солнца Венерой) или блик от плоской поверхности искусственного объекта:









    Последний случай наиболее интересен. Естественные блики или преломления лучей носят случайный характер, поэтому они наблюдаются очень редко. В тоже время космическая станция постоянно поддерживает свою ориентацию относительно своей звезды. Поэтому в этом случае такие блики должны постоянно наблюдаться вблизи затмений. Тут можно вспомнить вспышки спутников системы Иридиум, которые видны в ночном небе лишь для работоспособных аппаратов, которые подерживают постоянную ориентацию относительно солнечных лучей. Поэтому повторное обнаружение подобных бликов при следующих транзитах будет сильным доказательством версии искусственных астросооружений.

     Другим слабым местом кометной теории является отсутствие наблюдений транзитов известных комет даже по диску Солнца. К этому времени астрономы успешно наблюдали транзиты Венеры с глубиной затмения всего в 0.1%:



    Обсуждаемые затмения приводили же к ослаблению блеска звезды больше, чем на 20%. Возможно отсутствие наблюдений транзитов комет в Солнечной Системе связано с их большой редкостью. К примеру, когда в 1910 году знаменитая комета Галлея прошла по диску Солнца наблюдатели могли констатировать лишь то, что размер ядра меньше 200 км. В то время отсутствовала возможность измерять солнечную постоянную с высокой точностью, поэтому наблюдения 1910 года показывают лишь отсутствие любых видимых признаков кометы на солнечном диске.

  Одновременно и теория искусственных мегасооружений испытывает сложности. Попытки обнаружить искусственные электромагнитные сигналы, исходящие от звезды, как и в случае поисков пыли не привели к достоверным обнаружениям. Одна группа астрономов провела радиопрослушивание звезды в диапазоне от 1 до 10 гигагерц. Предварительный анализ показал отсутствие узкополосных радиосигналов с шириной излучения меньше 1 герца (такие сигналы отсутствуют в природе) на уровне чувствительности в 100-300 Ян. Впрочем, в системе наблюдается полным полно узкополосных сигналов с меньшей мощностью излучения, которые могут быть просто шумом приемника или быть на самом деле реальными:



   В связи с этим с января начнутся наблюдения на крупнейшем в мире полноповоротном радиотелескопе в штате Виржиния с гораздо более высокой чувствительностью.

   Другая группа астрономов осуществила попытки обнаружить оптические лазерные сигналы с помощью скромного 0.5-м телескопа в Панаме. Эта попытка тоже оказалась безрезультатной, но вероятно и в этом случае поиски в этом направлении будут продолжены на более крупных инструментах. К примеру, в Ликской обсерватории на 3-метровом телескопе установлено подобное оборудование для поиска лазерных оптических сигналов. Кроме того недавно была проведена попытка поиска подобных лазерных сигналов в спектрах нескольких тысяч звезд.

   Естественно, если в системе KIC 8462852 существует сверхразвитая цивилизация, то она совсем не обязана бесцельно излучать много электромагнитной энергии во все стороны. Сам факт Великого молчания Вселенной говорит в пользу этой версии. Кроме того вопросы вызывает неправильная и нерегулярная форма затмений в системе, что говорит о том, что затмевающие тела представляют собой несимметричные объекты неправильной формы. В тоже время можно вспомнить, что и крупнейший искусственный объект человеческой формы в космосе также обладает далеко не симметричной формой:



    Поэтому, скорее всего окончательное установление природы затмевающих объектов в системе KIC 8462852 станет известно лишь после обнаружения новых затмений. Повторные наблюдения новых транзитов, во-первых окончательно докажут, что затмения в системе действительно реальные, а не результат какой-либо инструментальной ошибки в камере космического телескопа (пока затмения наблюдал лишь космический телескоп Кеплер). Во-вторых, поиски повторных затмений позволят лучше оценить период повторения затмений, и тем самым ограничить период обращения объектов в системе. И наконец, спектр звезды во время самих затмений позволит сразу же сказать о том, что чем являются затмевающие тела: сплошными объектами или разреженным облаком пыли. В первом случае, глубина затмений на разных длинах волн будет постоянной величиной, во втором же случае глубина затмений будет различной. Последнее даже позволит установить химический состав облака пыли.

    В связи с последним моментом особую ценность представляет автоматический поиск новых затмений в режиме реального времени. Так как сами затмения в системе длятся 1-3 суток, то это позволит оперативно успеть получить спектр звезды на крупных телескопах в течение обнаруженного затмения. Обычно анализ фотометрии звезд проходит лишь через несколько недель или месяцев после проведения самих наблюдений (особенно это актуально для космических телескопов). Лишь совсем недавно были созданы роботизированные наземные телескопы для автоматического поиска транзитов в режиме реального времени. Примером такой системы являются телескопы проекта MEarth. Недавно телескопы этого проекта таким способом смогли обнаружить транзит землеразмерной планеты у красного карлика Глизе 1132 глубиной всего в 0.3%:



    Более того сами первооткрыватели транзитов в научной публикации упомянули, что именно телескопы этого проекта в ближайшие месяцы добавят данную звезду в список своих целей. Впрочем, и тут возникают сложности, так как в северном полушарии телескопы MEarth наблюдают лишь из одного места – штата Аризона. В связи с этим становятся невозможными 24-часовые наблюдения звезды. Кроме того, несколько месяцев в году (с января по апрель) звезда вообще недоступна для наземных наблюдений в оптическом или инфракрасном диапазоне по причине засветки от солнечных лучей. Теоретически новые затмения звезды могут обнаружить и любители, однако глубина затмений (до 0.2 звездной магнитуды) является недостаточной для уверенной регистрации непрофессионалами. Тем не менее, Американская ассоциация любителей переменных звезд (AAVSO) начала активно участвовать в мониторинге яркости звезды:



Кроме того звезда в ближайшие годы окажется в центре внимания специализированных космических телескопов TESS (после 2017 года) и Платон (после 2024 года). Эти телескопы смогут провести непрерывные наблюдения в течении, как минимум 2 месяцев и 3 лет соответственно.

 Если же все последующие наблюдения в ближайшие несколько лет не смогут обнаружить повторные затмения в системе, то наиболее вероятным объяснением загадки KIC 8462852 станет программный или инструментальный сбой камеры космического телескопа Кеплер. Даже кометная версия делает очень вероятным повторное обнаружение новых транзитов, так как в 4-летней фотометрии Кеплера наблюдается два больших затмения разделенных двумя годами, которые очевидно вызваны либо разными объектами, либо одним (к примеру, быстроразрушающейся короткопериодичной кометой). Кроме того, автоматический поиск в фотометрии всех 200 тысяч звезд, которые наблюдал телескоп Кеплер на основном поле не смог найти больше подобных затмений с глубиной кратковременного падения блеска больше 5% (в системе KIC 8462852 наблюдается три затмения с глубиной от 7 до 21 процента).


  В заключение остаётся повторить то, что ближайшие несколько лет станут решающими в разгадке тайны звезды KIC 8462852. В один прекрасный день мы можем узнать, что мы не одни во Вселенной. Бездушный автоматический алгоритм телескопа-робота день за днём будет регулярно измерять яркость звезды, и однажды зарегистрирует резкое падение яркости звезды, и тут же сообщит в этом людям. После этого внеплановые срочные наблюдения на крупном телескопе получат спектр затмения звезды и установят, что он плоской формы. Шокированные астрономы поймут, что затмение вызвано сплошным объектом, а не облаком пыли.

  Слишком фантастичный сценарий? Кто знает. История науки полна рассказов о неожиданных открытиях. К примеру, как открытие и изучение странных свойств химического элемента радия позволило через несколько десятилетий создать ядерные реакторы и самое мощное известное оружие.

    Пока же стоит провести традиционный опрос.

Poll #2031589 Чем вызваны затмения в системе KIC 8462852?

Чем вызваны затмения в системе KIC 8462852?

пылью от разрушающейся кометы
5(11.9%)
искусственными мегасооружениями инопланетян
6(14.3%)
сбоем оборудования или программной ошибкой камеры телескопа Кеплер
1(2.4%)
недостаточно информации для окончательных выводов
30(71.4%)

Tags: seti, внеземные цивилизации, телескоп Кеплер
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 20 comments