Το παράξενο άστρο KIC 8462852

Εξωγήινη τεχνολογία πιθανότατα δεν ευθύνεται για τις ακανόνιστες αυξομειώσεις φωτεινότητας του άστρου Μπογιατζιάν, αλλά δεν έχει βρεθεί και κάποια εξήγηση που να ερμηνεύει όλα τα φαινόμενα

Απεικόνιση μιας σφαίρας Ντάισον κατασκευασμένης από τεχνολογικά προχωρημένο εξωγήινο πολιτισμό, γύρω από το άστρο Μπογατζιάν

Το φθινόπωρο του 2014 κάποιοι από τους ερασιτέχνες αστρονόμους που αναζητούν ενδείξεις στις καταγραφές του διαστημικού τηλεσκοπίου Κέπλερ για ύπαρξη εξωπλανητών, ανέφεραν στην επικεφαλής του προγράμματος «Κυνηγοί Πλανητών», Ταμπίθα Μπογατζιάν, παράξενες ανωμαλίες στη φωτεινότητα ενός άστρου, που αναφέρεται στους αστρονομικούς καταλόγους με το όνομα KIC 8462852. Οι μεταβολές στη λαμπρότητα του άστρου παρουσίαζαν ένα μοναδικό, ακανόνιστο και γι' αυτό ασυνήθιστο μοτίβο, που δεν έχει παρατηρηθεί σε κανένα άλλο άστρο του Γαλαξία και δεν μπορεί να εξηγηθεί με τη διάβαση (το πέρασμα μπροστά από το άστρο) ενός πλανήτη, που ενδεχομένως περιφέρεται γύρω του. Στο τραπέζι έπεσαν διάφορες ιδέες για το τι μπορεί να προκαλεί αυτήν τη συμπεριφορά, έως και ότι είναι έργο εξωγήινου τεχνολογικά προοδευμένου πολιτισμού.
Η Μπογιατζιάν, μετά από ενδελεχή εξέταση και επιβεβαίωση των δεδομένων και απόρριψη οποιουδήποτε ενδεχομένου να πρόκειται για λάθη στην καταγραφή ή επεξεργασία των δεδομένων, προχώρησε το 2016 σε συλλογική επιστημονική δημοσίευση. Το άστρο αυτό τώρα πια λέγεται άστρο Μπογιατζιάν, ή άστρο της Τάμπι, όπως είναι το χαϊδευτικό της, σε αναγνώριση της σημασίας και της ιδιαιτερότητάς του, καθώς οι αστρονόμοι δεν έχουν βρει κάποια εξήγηση που να ερμηνεύει όλες τις πλευρές του φαινομένου.

Σφαίρες Ντάισον

Ερμηνεία με βάση ένα δίσκο σκόνης και αερίων γύρω από το άστρο Μπογατζιάν

Τη δεκαετία του 1960, ο φυσικός Φρίμαν Ντάισον διατύπωσε την εικασία ότι προχωρημένοι πολιτισμοί που έχουν ανάγκη για όλο και περισσότερη Ενέργεια, ώστε να επεκταθούν και πέρα από το πλανητικό τους σύστημα, ίσως αξιοποιούν τις τεράστιες ποσότητες, που εκπέμπει το άστρο τους, κατασκευάζοντας γύρω του γιγαντιαίους ηλιακούς συλλέκτες - αργότερα ονομάστηκαν σφαίρες Ντάισον - ώστε να απορροφούν μεγάλο μέρος ή και το σύνολο της Ενέργειας αυτής. Θα μπορούσε το KIC 8462852 να είναι η πρώτη απόδειξη ότι οι ανεπτυγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί δεν ανήκουν μόνο στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας;
Πριν την τοποθέτηση σε τροχιά του τηλεσκοπίου Κέπλερ, οι «κυνηγοί» εξωπλανητών τους ανακάλυπταν έναν - έναν. Το Κέπλερ σαρώνει τμήματα του ουρανού και αποκαλύπτει την ύπαρξή τους σε διάφορα άστρα, κατά χιλιάδες κάθε φορά. Επί 4 χρόνια το τηλεσκόπιο παρατηρούσε τα άστρα σε ένα μικρό τμήμα του Γαλαξία εντοπίζοντας τους εξωπλανήτες, από τη μικρή σταθερά επαναλαμβανόμενη βύθιση της φωτεινότητας των άστρων, όταν τύχει ένας πλανήτης τους να κάνει διάβαση μεταξύ του άστρου και της γραμμής παρατήρησης από τη Γη. Οταν δεν υπάρχουν πλανήτες (ή δεν έχει την κατάλληλη κλίση το επίπεδο περιφοράς τους), τότε η καμπύλη φωτεινότητας του άστρου είναι μια ευθεία γραμμή, καθώς η φωτεινότητα παραμένει σταθερή στη χρονική κλίμακα παρατήρησης μερικών ετών του Κέπλερ. Αν όμως υπάρχει εξωπλανήτης, τότε η καμπύλη παρουσιάζει μικρές υφέσεις σε σχήμα ύψιλον, που εμφανίζουν απόλυτη περιοδικότητα και επανεμφανίζονται όταν έρθει ώρα ο πλανήτης να ξανακάνει διάβαση. Η διάρκεια, η περίοδος επανεμφάνισης και το βάθος των υφέσεων στην καμπύλη λαμπρότητας του άστρου, δίνουν πληροφορίες για τον πλανήτη, όπως το μέγεθος και η θερμοκρασία του.

Μοναδικό

Ερμηνεία για το άστρο Μπογατζιάν με βάση πυκνό σμήνος κομητών γύρω του

Από τα 150.000 άστρα που παρατήρησε το Κέπλερ, μόνο το KIC 8462852, έχει καμπύλη λαμπρότητας που είναι αδύνατο να εξηγηθεί σε κάθε της λεπτομέρεια με βάση τα γνωστά αστρονομικά φαινόμενα. Ενδεχομένως, γι' αυτήν την καμπύλη να ευθύνεται κάτι καινούριο, που δεν γνωρίζουμε. Αυτός ήταν και ο λόγος που δεν εντοπίστηκε από τον αλγόριθμο αυτόματου εντοπισμού εξωπλανητών, που αναλύει σε ένα πρώτο επίπεδο τα δεδομένα του Κέπλερ, αλλά από τους ερασιτέχνες που ψάχνουν στα «αποφάγια» του αυτόματου συστήματος. Το άστρο Μπογιατζιάν εμφανίζει ακανόνιστες βυθίσεις στην καμπύλη φωτεινότητας, που εκδηλώνονται σε τυχαίο χρόνο, έχουν κάθε φορά διαφορετική διάρκεια, από μερικές ώρες έως μερικές μέρες ή βδομάδες, ενώ η μείωση της λαμπρότητας άλλοτε είναι της τάξης του 1% και άλλοτε φτάνει το απίστευτο 20%! Κανένα πλανητικό σύστημα δεν μπορεί να προκαλέσει τόσο ακραίες και ποικίλες διακυμάνσεις στην καμπύλη λαμπρότητας του άστρου του.
Σαν να μην έφταναν όλες αυτές οι ιδιομορφίες, μελετώντας παραπέρα το ζήτημα μετά τη δημοσίευση της Μπογιατζιάν, άλλοι επιστήμονες εντόπισαν σε παλιότερα αρχειοθετημένα αστρονομικά δεδομένα, μείωση της φωτεινότητας του KIC 8462852 κατά 15% μέσα στα τελευταία 100 χρόνια! Αυτό ήταν κάτι που θεωρούνταν πρακτικά αδύνατο, καθώς μόλις ολοκληρωθεί ο σχηματισμός τους τα άστρα διατηρούν σχεδόν την ίδια λαμπρότητα επί δισεκατομμύρια χρόνια και η φωτεινότητά τους μεταβάλλεται έντονα μόνο λίγο πριν σβήσουν, όταν τους τελειώσουν τα πυρηνικά καύσιμα. Κι αυτές ακόμα οι απότομες αλλαγές γίνονται σε κλίμακα εκατομμυρίων ετών και συνοδεύονται από συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, που λείπουν από το άστρο Μπογιατζιάν. Το άστρο αυτό σύμφωνα με όλες τις άλλες μετρήσεις είναι ένα συνηθισμένο μεσήλικο άστρο. Δεν είναι ούτε μεταβλητός αστέρας, ούτε παλλόμενος με σταθερό ρυθμό. Δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι προσλαμβάνει υλικό από κάποιον αφανή συνοδό αστέρα, ούτε έχει ανώμαλο μαγνητικό πεδίο, ούτε και βρίσκεται στη φάση σχηματισμού. Αν δεν ήταν η ασυνήθιστη καμπύλη λαμπρότητας, δεν θα είχε τίποτα αξιόλογο για να τραβήξει την προσοχή των επιστημόνων.

Διπλός γρίφος

Ερμηνεία για το άστρο της Τάμπι με βάση την ύπαρξη παρεμβαλλόμενου νέφους, που βρίσκεται στο διαστρικό χώρο ή στο ηλιακό σύστημα

Διερευνώντας τα δεδομένα από τη φάση ρύθμισης του Κέπλερ πριν μπει σε κανονική λειτουργία, διαπιστώθηκε ότι και με βάση αυτά τα δεδομένα μέσα σε 4 χρόνια το KIC 8462852 παρουσιάζει μείωση φωτεινότητας κατά 3%. Ετσι οι αστρονόμοι πρέπει να βρουν εξηγήσεις και για τα δύο φαινόμενα: τη σταδιακή μείωση της φωτεινότητας του άστρου και τις παράξενες, «αντικανονικές» σύντομες βυθίσεις στη λαμπρότητά του. Αν και οι επιστήμονες θα προτιμούσαν μία εξήγηση και για τα δύο, καθένα από τα φαινόμενα είναι δύσκολο να εξηγηθεί ακόμη και από μόνο του κι ακόμη περισσότερο όταν η ερμηνεία του ενός πρέπει να συμβαδίσει με την ερμηνεία για το άλλο.
Ανάμεσα στις εικασίες που έχουν γίνει, περιλαμβάνεται η ύπαρξη γύρω από το άστρο ενός δίσκου σκόνης και αερίων, από τον οποίο σχηματίζονται πλανήτες. Ομως τέτοιος δίσκος δεν έχει παρατηρηθεί γύρω από άστρο της ηλικίας του KIC 8462852, ούτε και διαπιστώνεται η αναμενόμενη εκπομπή υπέρυθρων ακτίνων από τον δίσκο. Αλλη εικασία αποδίδει το φαινόμενο των βυθίσεων σε ένα μεγάλο σμήνος γιγαντιαίων κομητών, σε ακανόνιστες και πολύ ελλειπτικές τροχιές. Αλλά και πάλι δεν διαπιστώνεται η εκπομπή υπερύθρων ακτίνων που θα περίμενε κανείς όταν οι κομήτες ψύχονται απομακρυνόμενοι από το άστρο. Τρίτη εκδοχή είναι η ύπαρξη κάποιου νέφους στον διαστρικό χώρο, ή στη γειτονιά του ηλιακού μας συστήματος που παρεμβάλλεται εν μέρει στη γραμμή παρατήρησης του KIC 8462852 καθώς το Κέπλερ κινείται. Αν και υπάρχουν κάποια ζητήματα, είναι μια πιο πιθανή εξήγηση από τις προηγούμενες, ιδίως αν πρόκειται για διαστρικό νέφος. Τέταρτη εκδοχή είναι η μεταβολή λαμπρότητας λόγω εσωτερικών διεργασιών στο άστρο, π.χ. μια επικείμενη αλλαγή πολικότητας του μαγνητικού του πεδίου. Αλλά άστρα τόσο λαμπρά δεν εμφανίζουν μαγνητικά πεδία όπως του Ηλιου, ούτε μπορεί μ' αυτό να εξηγηθεί η μακροχρόνια εξασθένιση της φωτεινότητας. Παραλλαγή της εικασίας αυτής προβλέπει ότι σχετικά πρόσφατα το άστρο Μπογατζιάν απορρόφησε έναν καφέ νάνο και τώρα βρίσκεται σε φάση επιστροφής στην κανονική του φωτεινότητα. Πέμπτη, πιο εξωτική εκδοχή, είναι η ύπαρξη σχετικά μικρής μαύρης τρύπας σε τροχιά γύρω του, αλλά υπάρχουν αρκετές ενστάσεις και γι' αυτήν τη θεωρία, έστω κι αν δεν μπορεί να απορριφθεί εξολοκλήρου.

Ερμηνεία για το KIC 8462852 με βάση την υπόθεση ύπαρξης μαύρης τρύπας σε τροχιά γύρω του

Φυσικά, η πιο εξωτική εικασία, είναι εκείνη για την ύπαρξη μιας μεγαδομής γύρω από το άστρο, κατασκευασμένης από κάποιον εξωγήινο πολιτισμό. Η εκδοχή αυτή θα γίνει πιο πιθανή μόνο όταν απορριφθούν όλες οι αστρονομικές εξηγήσεις των φαινομένων και θα επιβεβαιωθεί μόνο αν εντοπιστεί η εκπομπή τεχνητών ραδιοσημάτων από την περιοχή. Για να μην αφήσουν καμία άκρη ανεξερεύνητη, οι επιστήμονες έχουν ήδη στρέψει το ραδιοτηλεσκόπιο Γκριν Μπανκ προς το άστρο Μπογατζιάν. Η αναμενόμενη ακριβέστερη μέτρηση της απόστασης του άστρου, που θα κάνει η αποστολή «Γαία» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), θα επιτρέψει την απόρριψη κάποιων σεναρίων.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»