Der Artikel der Columbia University stellt eine Hypothese auf, die das sehr seltsame Verhalten (ungewöhnliche Abnahme der Leuchtkraft) des Sterns Tabby (auch bekannt als KIC 8462852), eines Objekts in einer Entfernung von 1488 Lichtjahren von uns, ziemlich überzeugend erklärt. Der Grund für dieses Verhalten ist laut Wissenschaftlern die Zerstörung eines seiner Planeten durch den Stern. In diesem Fall erklärt sich der Effekt des seltsamen Flackerns durch die Tatsache, dass der Planet große Trümmer zurückgelassen hat, die von Zeit zu Zeit die Helligkeit des Sterns verringern. Um ehrlich zu sein, ist dies vielleicht die derzeit beste verfügbare Theorie, und im Folgenden werden wir uns ansehen, warum wir so denken.
Ein kleines Team von drei Astronomen aus dem Institut für Physik und Astronomie der Columbia University kam zu dem Schluss über eine kosmische Kollision. Die Forscher glauben, dass die Erklärung für die langsame sowie kurzfristige, scharfe und sehr starke (bis zu 22 Prozent) Abnahme der Helligkeit des Sterns Tabby das Ergebnis einer kosmischen Kollision sein kann, deren Teilnehmer der Stern selbst und einer der Planeten sind, die ihn früher umkreisen. Ein neuer Artikel von Brian Metzger, Ken Schen und Nicholas Stone wird derzeit von der astrophysikalischen Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society einer Peer-Review unterzogen.
Das Objekt KIC 8462852 oder Tabbys Stern ist nach den Beobachtungen der gewöhnlichste und unauffälligste Stern, aber sein seltsames Verhalten in den letzten Jahren hat in der astronomischen Gemeinschaft echte Kontroversen ausgelöst. Daten vom Kepler-Weltraumteleskop der NASA deuten darauf hin, dass 2015 spürbare Änderungen der Helligkeit des Sterns einsetzten. Studien von Drittanbietern zeigen jedoch, dass die Helligkeit des Sterns Tabby von 1890 bis 1989 um insgesamt 14 Prozent sowie um weitere drei Prozent abnahm Prozent nur im Rahmen einer vierjährigen Beobachtung durch das Kepler-Teleskop. Dieses Verhalten ist für solche Objekte äußerst ungewöhnlich und, wie sich herausstellt, sehr schwer zu erklären. Bei dieser Gelegenheit wurden mehrere Theorien aufgestellt, eine schöner als die andere, um die Gründe für dieses Phänomen zu erklären. Kometen gerieten unter Verdacht, der Stern selbst,Veränderung seiner Struktur, Planetenkollision und natürlich fremde kosmische Megastrukturen.
Einer Theorie zufolge kann das seltsame Verhalten von Tabbys Stern durch die Kollision zweier Protoplaneten (wie im obigen Bild) erklärt werden, wodurch eine große Menge an Weltraummüll entsteht. Die neue Theorie besagt, dass die Kollision tatsächlich hätte passieren können, aber sie ereignete sich zwischen einem riesigen Planeten und dem Stern selbst
Der Kern des Problems besteht darin, dass keine dieser frühen Annahmen das doppelte anomale Verhalten des Sterns klar erklären kann, dh eine kurze und starke Abnahme der Helligkeit sowie eine langfristige Abnahme der Leuchtkraft. Die Theorie von Metzger und seinen Kollegen ist durchaus in der Lage, ein solches Verhalten zu erklären.
Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass einer seiner Planeten gegen den Stern KIC 8462852 stürzte. Die durch diese Kollision erzeugte Gravitationsenergie könnte die Geschwindigkeit beschleunigen, mit der der Stern thermonukleare Energie erzeugt, was sich wiederum in einer starken Zunahme seiner Helligkeit und einer anschließenden langfristigen Abnahme äußern würde. Wenn diese Idee richtig ist, beobachten wir höchstwahrscheinlich nur, wie Tabbys Stern zu seiner ursprünglichen normalen Helligkeit zurückkehrt. Darüber hinaus kann uns die neue Theorie helfen, die kurzfristige und starke Abnahme der Helligkeit zu erklären. Nach der Kollision zwischen dem Stern und dem Planeten nahmen Teile des letzteren (und möglicherweise ein Teil seiner Satelliten, falls vorhanden) exzentrische Umlaufbahnen ein. Und jetzt flackert es jedes Mal, wenn sich die Überreste des Planeten und der Satelliten vor dem Stern bewegen (aus unserer Sicht).
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Was die Größe des Planeten betrifft, der auf den Stern gefallen ist, so wird nach Ansicht von Wissenschaftlern hier alles davon abhängen, wann genau die Kollision stattgefunden hat.
„Wenn der Planet die Größe von Jupiter hatte, dann trat die Kollision höchstwahrscheinlich vor etwa 1000 Jahren auf. Zumindest würde dies den Grad der Helligkeitsabnahme erklären, den wir jetzt sehen. Wenn das Objekt die Größe des Mondes hatte, dann ist ein starker Anstieg und dann eine allmähliche Abnahme der Helligkeit höchstwahrscheinlich vor etwa einem Jahrzehnt eingetreten “, sagt Metzger.
Gleichzeitig fügt der Wissenschaftler hinzu, dass eine Kollision mit einem mondähnlichen Objekt in diesem Fall die über ein Jahrhundert beobachtete Abnahme der Helligkeit nicht erklären kann, aber durchaus in der Lage ist, die Helligkeitsänderung zu erklären, die während der vierjährigen Beobachtung durch das Kepler-Teleskop aufgetreten ist. Darüber hinaus erklären die Forscher, dass sie noch nicht sicher über die Natur des Objekts selbst oder über Objekte, die mit Tabbys Stern kollidieren könnten, berichten können.
„Bisher können wir uns nur viele kleine oder ein großes Objekt vorstellen, mit denen dies geschehen könnte. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist es jedoch zu schwierig, eine eindeutige Antwort zu geben. Es ist möglich, dass die Überreste in der Umlaufbahn in diesem Fall uns Hinweise zur Lösung dieses Problems geben “, erklärt Metzger.
Stone wiederum glaubt, dass die Kollision nicht über Nacht hätte stattfinden können.
„Vielleicht dauerte der gesamte Kollisionsprozess mehrere Millionen Jahre, in denen sich der Planet zunächst sehr langsam dem Stern näherte und schließlich darauf zusammenbrach, was zunächst zu einem starken Anstieg der Helligkeit von Tabbys Stern führte, gefolgt von einem langsamen Abfall seiner Leuchtkraft Wir schauen jetzt zu “, kommentiert Stone.
„Am Ende dieses langsamen Prozesses wären alle Satelliten in der Nähe des Planeten auch vom Feld von Tabbys Stern gezogen worden. Und wenn der Planet die Größe unseres Jupiter oder Saturn mit Dutzenden ziemlich großer eisiger Monde hätte, könnte sich in diesem Fall möglicherweise eine riesige Wolke von Weltraummüll unterschiedlicher Dichte in der Umlaufbahn des Sterns ansammeln “, fährt Stone fort.
„Außerdem könnten diese Satelliten jetzt eine Periapsis haben - den nächstgelegenen Punkt der Umlaufbahn in Bezug auf den Zentralkörper (in diesem Fall einen Stern), der sich in diesem Fall als kleiner als die Umlaufbahn unseres Merkurs um die Sonne herausstellte. Kurz gesagt, wenn dies Eiswelten wären, wäre es durchaus möglich, dass sie sehr schnell verdampften und riesige Wolken aus Gas, Dampf und Staub bildeten, die sich nun nach den größeren Überresten von Satelliten (oder Planeten) bewegen und die Leuchtkraft des Sterns erheblich verringern können. was von "Kepler" beobachtet wurde.
Die angebliche Tatsache, dass wir die letzte Phase dieser Kollision miterlebt haben, legt nahe, dass solche Ereignisse im Universum nicht selten sind. Das Kepler-Weltraumteleskop hat es bisher geschafft, mehr als 100.000 Sterne zu untersuchen, aber es versteht sich, dass sich allein in der Milchstraße etwa 100 Milliarden davon befinden.
"Wenn wir in der Lage wären, einen solchen Stern zu beobachten, der den Planeten verschlang und in das Sichtfeld von Kepler geriet, dann könnte dies durchaus bedeuten, dass es nur in unserer Galaxie Millionen solcher Sterne geben kann, die dasselbe geschaffen haben wie Tabbys Stern", erklärt Metzger.
Laut Forschern sind Objekte wie der Tabby-Stern theoretisch in der Lage, über den gesamten Zeitraum ihres Lebens etwa 10 Jupiter-ähnliche Planeten oder etwa 10.000 mondähnliche Satelliten (nicht unbedingt Satelliten, aber Objekte mit ähnlicher Masse) "trockenzusaugen". Und wenn ja, dann ist es einfach unglaublich.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der von Metzger und seinem Team vorgeschlagenen Theorie ist, dass sie durchaus überprüfbar ist. Metzger sagt, dass wir beim nächsten Mal, wenn die Helligkeit des Sterns Tabby stark abnimmt, mit einem erheblichen Volumen an Gas und Staub rechnen müssen, das von den Überresten eines mit dem Stern kollidierenden Objekts erzeugt wird.
„All dies sollte zu einem kurzen Ausbruch von Infrarotstrahlung führen (was auf die Erwärmung des Staubes hinweist), der einige Tage bis einige Wochen dauern sollte“, erklärt Metzger.
Eine andere Möglichkeit, die Theorie von Metzger und seinen Kollegen zu testen, besteht darin, die Kollision eines anderen Planeten oder seines Satelliten mit einem Stern tatsächlich zu beobachten. Ein solches Ereignis würde von einer kurzen und starken Erhöhung der Helligkeit des Sterns mit einem reibungslosen Übergang zum Prozess des "Verblassens" begleitet.
Die vorgeschlagene Theorie sieht auch jetzt noch sehr überzeugend aus und enthält keine logischen Ketten. Natürlich beantwortet sie nicht alle Fragen, aber dank dieser Forschung werden wir irgendwann in der Lage sein, das Rätsel des Sterns Tabby zu lösen.
NIKOLAY KHIZHNYAK
