Звезда тэбби. Детективная история звезды табби

На днях звезда со скучным названием KIC 8462852 вошла в топы заголовков новостных агентств соседствуя там со всякими интересными словами типа «пришельцы», «инопланетная цивилизация» и «сфера Дайсона». И надо сказать, что с инопланетянами или без, но в этот раз интерес СМИ к космическому объекту оказался действительно оправдан.

Итак, KIC 8462852 расположена от на нас на расстоянии около 1480 световых лет. Масса этой звезды составляет где-то 1.5 солнечных, ее примерный возраст пока что остается под вопросом, но астрономы говорят, что как минимум это не молодая звезда. KIC 8462852 является одной из звезд, которые изучались телескопом «Кеплер». Напомню что «Кеплер» осуществляет поиск экзопланет с помощью транзитного метода - отслеживая изменения яркости звезды, вызванные прохождениями перед ней планет.

При изучении KIC 8462852, «Кеплер» в самом деле обнаружил временные уменьшения светимости звезды - однако они не похожи ни на одну из 150 000 звезд, изученных им ранее. Во-первых, эти изменения носят нерегулярный характер и происходят через разные промежутки времени, в то время как вращающееся вокруг звезды тело будет вызывать одинаковое уменьшение светимости через одинаковые промежутки времени. Во вторых, эти изменения очень заметные - потускнение звезды, происходившее с 788-го по 795-й день наблюдений в своей максимальной фазе составило 15%, а с 1510-го по 1570-й и вовсе 22% (помимо их, было зафиксировано значительное количество куда более мелких изменений светимости) - в то время как даже самые крупные экзопланеты вызывают уменьшение светимости, которые составляют всего несколько процентов.


Команда астрономов, в своей статье сообщившая миру о странностях KIC 8462852, перебрала несколько возможных объяснений феномена. В принципе, обнаруженные изменения светимости похожи на те, что наблюдаются у молодых звезд, окруженных диском состоящих из пыли и обломков - вот только KIC 8462852 уже не молодая звезда и такого диска у нее нет. Большое столкновение между планетами вроде того что как считается когда-то породило Луну, могло бы привести к появлению массивного облака обломков, которое бы заслоняло часть света звезды - однако в таком бы случае у KIC 8462852 наблюдался избыток инфракрасного излучения, в то время как в реальности его нет. Команда также исключила варианты того, что изменения светимости вызваны внутренними процессами внутри звезды или солнечными пятнами. После перепроверки данных «Кеплера» был также исключен вариант сбоя телескопа - наблюдаемые изменения происходят на самом деле.

Пока что самым правдоподобным вариантом остается гравитационное влияние соседней звезды, которое привело к тому, что рой комет и ледяных тел из местного аналога облака Орта мигрировал во внутреннюю часть системы. Эти кометы распадаются на обломки, которые блокируют часть света испускаемого звездой. Рядом с KIC 8462852, на расстоянии всего 130 миллиардов километров, действительно находится красный карлик. Пока что неизвестно, является ли он компаньоном KIC 8462852 или же он не связан с ней и мы наблюдаем очень близкое сближение двух звезд. Если второе, то действительно, описанный механизм выброса комета вполне реален. Но даже в этом случае, объяснение падения светимости на 22% из-за комет выглядит достаточно натянутым - это же сколько там должно быть комет?

Но лишь подобными гипотезами дело не ограничилось. Всех по очевидным причинам привлекло то объяснение, про которое в оригинальной статье не было вообще ни слова, а именно, что изменения светимости могут быть вызваны строительством в данной системе чего-то типа сферы Дайсона. Так называют астросооружение, которое окружает звезду и используется для того, чтобы максимально собирать излучаемую ей энергию.

Технически говоря, подобное сооружение не может представлять сферу (согласно расчетам такая конструкция будет разрушена), так что это просто исторически сложившееся название.


Пускай, астрономы, обнаружившие странные изменения светимости у KIC 8462852 благоразумно ничего не написали про инопланетян, но стало известно, что они показывали полученные результаты ученым, которые занимались исследованиями на предмет того, как могут выглядеть признаки существования инопланетных цивилизаций. Ну а какие заголовки после этого появились в СМИ думаю говорить не нужно - сами можете погуглить и получить что-то вроде «Астрономы заявили, что обнаружили инопланетян», «Странное поведение звезды указывает на присутствие внеземной цивилизации» и т.д.

Как бы то ни было, данный случай все же отличается от большинства подобных ситуаций, ибо наблюдаемое событие действительно есть и что именно является его причиной пока точно неизвестно. Сами авторы статьи, кстати говоря, уже сделали запрос на обследование KIC 8462852 с помощью радиотелескопов - мало ли, вдруг там действительно есть инопланетяне, которые настолько любезны что строят сферу Дайсона, но при этом еще используют радиосвязь? Но если подумать, в этом все равно будет больший толк, чем в беспорядочном прослушивании отдельных звезд, которым обычно занимается SETI.


Конечно, было бы очень круто, если бы это маловероятное, но в данном случае все же имеющее под собой хоть некоторое основание предположение подтвердилось. Но даже я знаю, что основным критерием, по которым предлагается отыскикивать все эти гипотетические астросооружения является испускаемое ими избыточное инфракрасное излучение - а этого, напомню, у KIC 8462852 обнаружено как раз таки не было. Куда вероятнее, что речь идет о феномене, который мы просто увидел в первый раз. Напомню, что в 1960-е годы только открытые пульсары таким же образом поставили в тупик астрономов, считавших, что строго периодические импульсы радиоизлучения могут иметь только искусственное происхождение. Ну а если у KIC 8462852 все же есть разумная жизнь и их астрономы сейчас смотрят в сверхмощный телескоп на Землю, то они к примеру могут увидеть, как Византийская империя пытается отвоевать у готов Италию.

В январе этого года появилось сразу несколько исследований, касающихся тайны звезды KIC 8462852, более известной как «звезда Табби». Необъяснимые ранее колебания яркости этой звезды заставили даже профессиональных астрономов всерьез обсуждать версию, что вокруг нее находятся циклопические сооружения, построенные высокоразвитой цивилизацией. Редакция N + 1 решила разобраться в хитросплетениях этого астрофизического детектива и поговорила с Андреем Плаховым, руководителем отдела функциональности Поиска Яндекса и одним из соавторов статьи о звезде Табби, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Одно из основных отличий астрономии от других областей науки состоит в том, что методы исследования интересующих нас объектов и явлений являются пассивными и часто требуют больших временных затрат. Мы не можем «пощупать» или как-то повлиять на небесные тела, ставить эксперименты над ними, как это происходит, например, в физике. Некоторый простор для активных исследований космоса предоставляет космонавтика, в частности автоматические межпланетные станции и аппараты, однако применимость таких методов ограничена размерами Солнечной Системы. Основным же способом получения информации о Вселенной является регистрация и анализ электромагнитного излучения или потоков частиц () от других объектов, а с - еще и гравитационных волн.

Как узнать больше о далекой звезде? Можно, например, проследить за изменением ее яркости в течение определенного промежутка времени. Если яркость звезды будет периодически кратковременно падать, то это может говорить о наличии у нее планеты и позволяет определить ее размеры. Именно такой метод, получивший название «транзитная фотометрия» , использует космический «охотник за экзопланетами» - телескоп «Кеплер» . Запущенный в 2009 году, он в течение четырех лет наблюдал более 150 тысяч звезд. Архив накопленных данных оказался огромен, и для его обработки астрономы создали проект Planet Hunters , в рамках которого любой желающий мог принять участие в поиске экзопланет.

Типичные кривые блеска для планет, открытых транзитным методом при помощи телескопа «Кеплер».

NASA/Kepler Mission

Странности звезды KIC 8462852

Среди сотен проанализированных кривых блеска была одна, не поддававшаяся объяснению. Она принадлежала звезде KIC 8462852 спектрального класса F , расположенной на расстоянии в 1280 световых лет в созвездии Лебедя, и демонстрировала частые, непериодические падения яркости с разной амплитудой (от 8 до 22 процентов) и длительностью (от нескольких часов до недель).


Инфракрасный снимок звезды KIC 8462852 и ее оптического компаньона, полученный на 10-метровом телескопе Keck II.

T.S. Boyajian et. all (2015)


Звезда KIC 8462852 в инфракрасном (2MASS) и ультрафиолетовом (GALEX) диапазонах.


Оптический снимок звезды KIC 8462852, полученный при помощи роботизированного телескопа сети Virtual Telescope Project.

В сентябре 2015 года в свет вышла статья «Where"s the Flux?», в которой были описаны результаты наблюдений и их анализа, а также возможные версии столь странного поведения звезды Табби. Итогом публикации стало не только возросшее внимание к KIC 8462852, но и ее новые названия - «WTF star» (по первым буквам названия статьи) и «звезда Табби» или «звезда Бояджян» (по имени ведущего автора статьи, американского астронома армянского происхождения Табеты С. Бояджян). Астроном Брэдли Шефер проанализировал исторические данные и выяснил, что звезда первый раз наблюдалась в 1890 году и попала в несколько астрономических каталогов. Было определено, что в период с 1890 по 1989 год яркость звезды упала примерно на 20 процентов, что было беспрецедентным поведением для любой звезды подобного типа. Возникло даже предположение об артефактах на старых фотопластинках, однако эта версия была проверена и отвергнута.


Кривая блеска звезды Табби по данным «Кеплера», отражающая колебания яркости в течение нескольких лет (внизу показаны два увеличенных фрагмента общей кривой). За единицу принята нормальная яркость звезды.

T.S. Boyajian et. all (2015)

Получалось, что мы имеем дело с реальным астрофизическим объектом, который терял яркость в течение десятков лет, что казалось практически нереальным. Дело в том, что звезды сохраняют почти одинаковую яркость на протяжении миллиардов лет, за исключением периодов молодости или финала своей жизни, а также ряда других случаев. Звезда Табби не находится на стадии формирования, не молода и не стара, не является переменной, не показывает аномальной активности и не входит в двойную систему и, за исключением аномальных затемнений, кажется совершенно обычной.

В 2016 году еще одна работа, посвященная новому анализу данных телескопа «Кеплер», результатом которой стало обнаружение аномально быстрого понижения яркости звезды - за 3,5 года почти на три процента, что не наблюдалось у других звезд (правда, потом , что это не единственный случай такого поведения). В дальнейшем падение яркости звезды удавалось даже , однако она вновь удивила исследователей, которые в архивах случаи повышения ее яркости.

Тайна звезды Табби оказалась настолько интригующей, что в 2017 году более 1700 человек пожертвовали около 100 тысяч долларов в рамках кампании на Кикстартере, чтобы наземные телескопы, входящие в систему LCOGT обсерватории Лос-Кумбрес, наблюдали за звездой в течение года. К наблюдениям также присоединились множество астрономов-любителей и других обсерваторий по всему миру. Итогом работы стала опубликованная в журнале The Astrophysical Journal Letters статья за авторством более двухсот исследователей во главе с Табетой Бояджян.


Кривая блеска звезды Табби, построенная на основе данных телескопов обсерватории Лос-Кумбрес за период с мая по декабрь 2017 года.

Tabetha. S. Boyajian et al 2018 ApJL 853 L8

Какие же версии предлагались учеными для объяснения столь необычного поведения этого объекта? Одной из первых появилась гипотеза о наличии у звезды роя огромных кометных тел на орбите вокруг нее или околозвездного диска. Однако избытка инфракрасного излучения обнаружено не было, а сама звезда не находится в стадии формирования.

«Кроме того, чтобы получить наблюдаемые колебания яркости, эти гипотетические кометы должны двигаться не хаотически, а странными симметричными формациями, поскольку график некоторых затмений похож на трезубец - сначала наблюдается небольшое понижение яркости, затем чуть более сильное, а потом снова небольшое, почти зеркально симметричное первому», - говорит Плахов.

Версия, связанная с пятнами на поверхности звезды или циклами ее активности, также не подтвердилась - на некоторых участках наблюдений были четко видны короткопериодические колебания, связанные с пятнами и вращением с периодом 0,88 земных суток. Но часть изменений светимости, вызванная этим эффектом, хорошо отделяется от «основных событий», продолжающихся по несколько дней, и в целом совершенно ничего не объясняет.

Было признано маловероятным и влияние черной дыры звездных масс, окруженной диском из холодной материи и находящейся на промежуточном расстоянии между нами и звездой, и полностью отброшена гипотеза наличия у звезды черной дыры-компаньона.

Не было найдено никаких свидетельств в пользу самой необычной версии, по которой звезда Табби окружена астроинженерными сооружениями , например . Так, в октябре 2015 года Институт SETI «прослушал» звезду при помощи антенной решетки Аллена в радиодиапазоне, однако не нашел никаких доказательств существования там развитой цивилизации, способной создать такой объект. В дальнейшем некоторые астрономы выказывали недовольство такой политикой первоочередного поиска внеземной жизни в аномальных астрофизических объектах и следующей за ним шумихи в СМИ.


Схематичное изображение роя Дайсона

Wikimedia Commons

По версии астрономов во главе с Табетой Бояджян, данные наблюдений согласуются с оптически тонкими облаками, состоящими из мелкой (менее 1 микрометра) астрофизической пыли, без следов ионизированного газа, и не связаны с непрозрачными макроскопическими объектами (такими как мегаструктуры, планеты или звезды), активностью звезды или аномалиями, связанными с инструментами и методами наблюдений. Однако необходимы дальнейшие наблюдения и их сопоставления с моделями, чтобы прийти к какому-то более конкретному заключению.

Странности графика

График колебаний яркости звезды Табби совершенно сбил астрономов с толку. «Упрощенно говоря, на графике встречаются несколько «трезубцев» - сначала одно небольшое падение яркости, потом подъем (но не до исходного уровня), потом более существенное снижение, новый подъем, снова небольшое снижение, а затем возвращение к исходному значению», - рассказывает Андрей Плахов.

Несмотря на большое количество версий достаточно внятного объяснения этим колебаниям ученые не находили. Можно было бы представить себе некий непрозрачный предмет, периодически затмевающий звезду, но его размер должен в несколько раз превышать диаметр звезды, а форма должна быть настолько причудливой, что в его реальность верить отказывались.

Плахов и его соавторы создали алгоритм, который подбирал по графику колебаний яркости возможные геометрические формы затеняющего тела. В результате перебора множества вариантов астрономы смогли найти достаточно реалистичный и при этом с нужной точностью укладывающийся в наблюдаемую картину.

Основная сложность в решении этой задачи, объясняет Плахов, состояла в том, что для восстановления вида затемняющего объекта по кривой светимости не хватает данных. «Данные, которые нам доступны, это, грубо говоря, одномерный сигнал. Если временно забыть о спектральном анализе, то для каждого момента времени нам известно единственное число: то, на сколько процентов сейчас звезда темнее относительно максимума своей светимости. А восстановить мы хотим форму объекта, проходящего по диску звезды, то есть его двумерный профиль. Иными словами, нам нужно восстановить «двумерное событие» по «одномерным данным», свободных параметров в задаче гораздо больше, чем данных. Это, в частности, означает, что математически корректных решений много. Но большинство из них совершенно нефизичны (хотя инопланетянам построить такой объект, наверное, было бы под силу)», - говорит он.

Вот так могут выглядеть такие нефизичные объекты, порождающих затмения, по форме чем-то похожие на участки кривой светимости звезды Табби:

«Вторая проблема состоит в том, что телескоп «Кеплер» сломался в самый неподходящий момент! Новые, но столь же точные и информативные замеры кривой светимости без запуска в космос нового космического телескопа получить абсолютно нереально. Мой соавтор Брюс Гэри, к счастью, отличный астроном-наблюдатель. Он сумел провести наблюдения с поверхности Земли с хорошей точностью, позволившей установить, что кривая светимости в ходе очередного «современного» затмения очень похожа на одно из затмений, зарегистрированных «Кеплером». Таким образом был определен предполагаемый период обращения возможного коричневого карлика, что, в свою очередь, позволило оценить и параметры его орбиты», - отмечает Плахов.

В результате ученые пришли к выводу, что на орбите вокруг звезды Табби может находиться коричневый карлик с массой порядка 15 масс Юпитера, с системой гигантских колец, которые вызывают колебания яркости, проходя по диску звезды. «Эта гипотеза с достаточной точностью объясняет часть странных затмений», - говорит Плахов. Сам карлик можно было бы обнаружить методом Доплера , но это было бы возможно, если бы карлик был сильно ближе к звезде. Засечь транзит карлика по диску звезды также очень трудоемкая задача из-за его небольших (по отношению к звезде) размеров и кратковременности события - необходимо непрерывно следить за звездой несколько лет при помощи достаточно мощных космических телескопов.

Проблема, однако, состоит в том, что внешние границы колец должен быть значительно дальше предела Роша , зоны вокруг планеты, где все тела разрушаются за счет приливных сил. Кольца Сатурна, например, представляют собой перемолотые внутри предела Роша спутники. Кольца, чей радиус больше предела Роша, теоретически должны под действием собственного тяготение собраться в спутник, поэтому существует нижний предел массы «окольцованного» объекта, определяемый сферой Хилла . Правда, отмечает Плахов, у того же Сатурна есть очень «прозрачные» по сравнению с остальными, но все же вполне существующие кольца и за пределами Роша. Но такие объекты и их динамика совершенно не изучены, а известные нам примеры единичны. И в любом случае они намного меньше и менее плотны, нежели предполагаемые кольца коричневого карлика у звезды Табби.

«Можно предположить, что какое-то явление постоянно подпитывает эти кольца, один из вероятных источников - это сублимация замерзшего спутника коричневого карлика. В любом случае, пока для нас это единственная гипотеза, которая позволяет объяснить поведение странной звезды без привлечения инопланетян. Хотя наша работа их и не исключает. Может быть, это действительно процесс строительства неких мегаструктур, но, как известно, любая достаточно развитая технология неотличима от явления природы», - говорит исследователь.


Александр Войтюк

Осенью 2015 года внимание СМИ по всему миру было приковано к загадочной звезде KIC 8462852, или Табби. Сообщалось, что астрономы обнаружили вблизи звезды следы инопланетной цивилизации. KIC 8462852 — это двойная звезда, расположенная в созвездии Лебедя, на расстоянии 1480 световых лет от Земли. Она получила свое неофициальное название в честь впервые исследовавшей ее свойства Табеты Бояджян из Йельского университета.

Звезда KIC 8462852 интересна тем, что ее яркость периодически меняется примерно на 20%. Эти изменения происходят с различными временными интервалами, следовательно, не могут быть вызваны вращением экзопланеты вокруг звезды. Загадочные спады интенсивности впервые зафиксировал телескоп «Кеплер», наблюдавший за KIC 8462852 в период с 2009 по 2013 год.

Была выдвинута гипотеза, что звезда может быть окружена сферой Дайсона, которую создала живущая в ее окрестностях высокоразвитая инопланетная цивилизация.

Сфера Дайсона — это гипотетический инженерный объект, гигантская сферическая оболочка, позволяющая эффективно использовать энергию звезды. Астрономы даже искали техногенные сигналы в окрестности KIC 8462852, но эти попытки .

Чтобы подтвердить или опровергнуть эту экзотическую версию, астрономы обратились к прошлому Табби. Если в окрестностях звезды действительно существует высокоразвитая цивилизация, то ее деятельность должна была влиять на яркость звезды и раньше. С этой целью ученые взялись за изучение архивов столетней давности.

В период с 1886 по 1992 год в обсерватории Гарвардского колледжа проводились наблюдения звездного неба.

Результаты наблюдений составили коллекцию из более чем полумиллиона фотографических пластинок, полученных на различных телескопах.

Это стеклянные пластинки с нанесенной фотоэмульсией, наиболее чувствительной в синей области спектра. Эта коллекция стала основой для фотометрической системы Джонсона, разработанной в 1950-х годах для классификации звезд в зависимости от их цвета. Недавно пластинки были оцифрованы и выложены в свободном доступе .

Первым проанализировал старые фотопластинки астроном Брэдли из Университета штата Луизиана. Шефер опубликовал препринт статьи, в которой говорится, что за последние сто лет светимость KIC 8462852 сократилась на 20%. При этом светимость звезды периодически изменялась в этот период. Эти результаты снова дали повод для спекуляций на тему инопланетных цивилизаций.

Недавно группа астрономов под руководством Михаэля Хиппке из Института анализа данных в Нойкирхене (Германия) и Дэниеля Ангерхойзена из Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте (США) решила провести независимый анализ фотометрических данных и проверить выводы Брэдли Шефера. Препринт статьи с анализом был опубликован 17 февраля.

Проведенный учеными анализ показал, что точность полученных данных об эволюции яркости звезд составляет примерно 0.1 звездной величины в год, что является потрясающим результатом для такого исторического архива.

Однако архивные данные были получены с помощью 17 различных телескопов, что вызвало сложности с калибровкой. Это делает крайне затруднительным выявление зависимостей яркости звезд от времени. Изменение яркости звезд за этот период находится в пределах двух стандартных отклонений.

Наиболее вероятно, что наблюдаемые изменения вызваны погрешностью экспериментального оборудования.

Первоначально данные о яркости звезды KIC 8462852 снимались на 16 различных телескопах. После 1962 года данные снимались на телескопе Damons North Blue. По мнению авторов, это могло стать причиной скачка амплитуды яркости звезды.

Michael Hippke, Daniel Angerhausen

Авторы продемонстрировали это на примере нескольких других звезд, похожих на KIC 8462852 по своим размерам, яркости и спектральному типу. Как выяснилось, за период наблюдений их яркость падала схожим образом. Это заставило Хиппке и Ангерхойзена заключить, что открытие Шефера было основано на неточных данных.

Однако Брэдли Шефер категорически не согласен с выводами коллег. Свои аргументы он изложил в статье, опубликованной на сайте Centauri Dreams .

Он заявил, что пара его оппонентов допустила две детские ошибки при обработке архивных данных.

Во-первых, Хиппке и Ангерхойзен ошибочно включили в свои данные фотопластинки, чувствительные в красной и желтой областях видимого спектра. Снимки в этом диапазоне преобладали на последнем периоде наблюдений (1970-е и 1980-е годы). Это исказило данные о яркости звезд и сделало их фактически случайными.

Во-вторых, Хиппке и Ангерхойзен использовали дефектные фотографии из архивов, которые имеют механические повреждения, а некоторые пластинки экспонированы по два раза. Это привело к увеличению разброса точек на графиках и не позволило выявить астрофизические закономерности.

Шефер подчеркивает, что статья Хиппке и Ангерхойзена не проходила предварительную проверку у экспертов в области фотометрии перед публикацией в прессе. По его мнению, сначала астрономам следовало связаться с архивистами из и обсудить полученные результаты и уже потом делать сенсационные заявления.

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 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.

В последнее время внимание астрономов привлекла далекая звезда KIC 8462852, или Табби. Дело в том, что телескоп Кеплера, наблюдавший за ней с 2009-го по 2013 год, обнаружил: светило регулярно мерцает, причем данный процесс носит не совсем типичный характер… Это навело некоторых экспертов на мысль, что мерцание имеет искусственное происхождение.


Ученые нашли "Звезду смерти"

Загадочные затемнения

Упомянутая двойная звезда KIC 8462852, расположенная в созвездии Лебедя, в 1480 световых годах от Солнца, получила свое "неофициальное" название в честь впервые исследовавшей ее свойства Табеты Бояджян, сотрудника Йельского университета. В сентябре минувшего года волонтеры Planet Hunters (краудсорсингового проекта по поиску ) обратили внимание на то, что свет звезды регулярно затемняется.

Обычно это указывает на прохождение перед диском светила экзопланеты. Известно, что наиболее крупные планеты могут блокировать до одного процента излучения звезд, однако в случае с Табби она теряла в периоды затемнений до 20 процентов своей яркости! Кроме того, если дело в планете, то промежутки между затемнениями должны быть регулярными, а между тем, они являются спорадическими: паузы в изменениях свечения могут составлять от пяти до 80 дней.

Кометы или сфера Дайсона?

Бояджян и ее коллеги попытались отыскать причину этой "аномалии". Сначала они внимательно исследовали данные "Кеплера" в поисках возможных ошибок и погрешностей. Но информация не была искажена.

Рассмотрев возможные сценарии, Бояджян пришла к выводу, что тип звезды и ее спектральный анализ исключают изменение светимости из-за внутренних процессов. Затемнение может давать пыль от окружающего звезду кометного облака. В то же время сама исследовательница признает, что это объяснение выглядит немного натянутым: окружение кометным роем характерно для молодых звезд, планетная система которых находится на стадии формирования. Но KIC 8462852 не является такой звездой, поэтому в рой могут входить как кометы, так и астероиды, притянутые на орбиту звезды гравитационным возмущением, вызванным прохождением другого светила несколько тысячелетий назад.

Кроме того, если принять за истину "кометную" гипотезу, то кометы должны быть диаметром от 200 километров. "Сложно подобрать настолько крупные кометы, которые будут блокировать так много света звезды", — заявила Бояджян.

Известие об "аномальной" звезде взбудоражило астрофизическую общественность. Джейсон Райт из Пенсильванского университета даже предположил, что Табби может быть окружена некими мегаструктурами, созданными . Например, это может быть астроинженерный объект, называемый сферой Дайсона, построенный из материала планет местной системы с целью сбора излучаемой звездой энергии.

Райту вторит и директор Исследовательского центра поиска внеземных цивилизаций при Калифорнийском университете Эндрю Симион: "Возможно, мы имеем дело с чрезвычайно развитой цивилизацией, соорудившей большую сеть накопителей, чтобы аккумулировать огромные запасы энергии, получаемой от звезды. Возможно, кривая блеска своей нерегулярностью говорит о том, что вокруг звезды вращаются искусственно созданные объекты".

Если взглянуть на вещи реально…

В поисках истины Брэдли Шефер из Университета штата Луизиана обратился к старым фотопластинкам обсерватории Гарвардского колледжа. Оказалось, что с 1890-го по 1989 год Табби фотографировали более 1200 раз. Выяснилось, что звезда мерцает через короткие промежутки времени, а также на протяжении последнего столетия она постепенно теряла свою яркость.

Хотя окружение светила кометным роем, безусловно, выглядит более правдоподобной версией, чем деятельность инопланетной цивилизации, здесь возникает множество вопросов.

"У них должно быть больше массы, чем мы имеем во всем поясе Койпера, — комментирует Массимо Маренго из Университета штата Айова. — На этом можно было бы выйти, если допустить, что одно и то же семейство комет проходит перед звездой снова и снова. Но с вековой тенденцией затемнения, это семейство комет должно становиться больше всякий раз, когда проходит мимо звезды. Это сложный вариант".

Что же касается гипотезы с инопланетянами, то астроном Фил Плэт подсчитал, что для уменьшения яркости звезды на 20 процентов последним понадобилось бы соорудить как минимум 750 миллиардов квадратных километров энергопанелей, что в полторы тысячи раз больше площади Земли.

19 октября прошлого года Институт SETI начал с помощью радиотелескопа Allen Telescope Array наблюдать за радиоизлучением KIC 8462852, пытаясь уловить сигналы искусственного происхождения, которые могли бы свидетельствовать о присутствии вблизи звезды разумной цивилизации. Однако таковых обнаружено не было.