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發現未知恆星:與已觀測50萬顆恆星不同,除外星智慧外無法解釋

國宇航局開普勒太空望遠鏡的概念圖

在銀河系這個孤立的角落裡,我們生活在地球上的人類,在銀河系的尺度上顯得渺小而卑微。宇宙——廣闊,深邃,也許是無限的——總是能夠帶來意想不到的東西。

在開普勒太空望遠鏡(現已退役的系外行星搜尋天文臺)所提供的大量信息中,天文學家發現了一顆奇特的恆星,它的特徵與他們許多先入之見相悖。在對這顆名為HD 139139的奇怪物體的數據進行了一年多的觀察之後,發現這顆物體的團隊仍然不知道該如何解釋它。

“我們從未在開普勒上見過類似的情況,開普勒觀測了50萬顆恆星,”得克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)的天文學家安德魯範德堡(Andrew Vanderburg)說。

位於太空的開普勒望遠鏡於2018年10月結束了它的任務,它對恆星發出的光進行了週期性亮度下降的檢測——通常認為這意味著有一顆行星從它們的面前經過。天文學家利用算法分析天文臺的數據,尋找這些重複的星光日食。

但其中一些模式過於複雜,計算機無法識別;天文愛好者也梳理了開普勒目錄,利用人類大腦的能力發現令人驚訝的信號。2018年春天,這些外行人中的一些天文學愛好者(高中總是在民間)聯繫了範德堡,告訴他去看看HD 139139,這是一顆距離地球約350光年的類太陽恆星。

“當我收到那封電子郵件時,我仔細看了看,然後說,‘好吧,這看起來肯定像是一個多行星系統。但我找不到任何一顆行星看起來是排成一行的,”他回憶道。

這顆恆星在光線下有28次不同的傾斜,每次都持續45分鐘到7.5小時,而且似乎沒有一次是重複的。這些圖案看起來更像是噪音而不是信號,起初研究小組認為這可能是某種儀器故障。然而,經過仔細的重新分析,這些數據似乎是真實的。

第一個天文學解釋是HD 139139被一堆行星環繞,至少有14顆,也許多達28顆——這是一個驚人的數字,遠遠超過任何已知的系統。根據它們幾乎相同的光曲線,這些世界的大小几乎相同:略大於地球。

問題在於,在極短的光照時間內,任何假定的系外行星都將快速地從恆星前方經過,這表明它們的軌道很近。因為在開普勒觀察這顆恆星的80天裡,沒有一個行星出現過類似的情況。

另一種可能性是,另一顆天體——一顆大行星或一顆看不見的恆星——在引力的作用下拉拽著該恆星,導致它們有時加速或推遲它們的日食,併產生一種看上去隨機的圖案。但是這樣一個物體也會吸引中心恆星。在用地面望遠鏡觀察HD 139139後,研究小組沒有發現任何跡象表明它被這樣拖拽過。

研究人員研究了一種觀點,即一顆行星可能正在恆星前方解體,產生的塵埃雲有時會造成傾角,有時則不會。這種情況在少數系統中已經出現,但在所有這些例子中,天文學家仍然能夠確定這顆蒸發行星的軌道週期。

最後,研究小組想知道HD 139139上是否有一些短暫存在的恆星黑子(類似於太陽黑子的較冷的斑)突然出現又消失了——這種情況以前沒有人真正見過。範德堡說,之所以考慮這個想法,主要是因為他和他的同事覺得寫一篇沒有自然解釋的論文很不舒服。

他說,論文中還漏掉了另一種可能性,儘管這是一種極不尋常的可能性:一個外星巨型工程項目擋住了這顆恆星的光線。類似的猜測在2015年也出現過,當時天文愛好者們發現了一顆開普勒恆星,它的圖案很奇怪,並通知了路易斯安那州立大學巴吞魯日分校的天文學家塔比塔·博亞吉安(Tabetha Boyajian)。在那個例子中,光的衰減看起來足夠吸引人,以至於賓夕法尼亞州立大學的天體物理學家詹森·賴特組織了一場運動來監聽這個最終被暱稱為“塔比之星”的物體,因為它洩露了無線電信號。這項工作最終沒有發現任何異常。

範德伯格說:“當我們聽到類似的事情時,流傳的笑話是,可能是外星人乾的。”他補充說,這種可能性在他腦海中閃過,這讓他想起了電影《接觸》(Contact)中的一幕:朱迪·福斯特(Jodie Foster)飾演的角色開始聽到來自外太空的信號,追蹤出質數序列

賴特說,這顆新發現的恆星肯定會被列入被調查的技術活動跡象名單。但他認為,更有可能的是,天文學家最終會找到一個不涉及智能外星人的解釋。Boyajian表示同意。她表示:“我認為,在去那裡之前,我們必須考慮所有的選擇。”“在沒有更多數據的情況下,這個系統可能無法解決這個問題。”

然而,很少有其他天文臺能與開普勒的超高精度相媲美。大多數地面望遠鏡的靈敏度都不夠高,無法觀測到相關的光暗變化,研究人員也很難將哈勃太空望遠鏡等強大的軌道儀器所需的相對較長的時間保留下來。美國國家航空航天局最近發射的凌日系外行星勘測衛星(TESS)在其主要任務期間不計劃觀測HD 139139,不過如果這顆衛星接受延長的任務,它或許可以。

範德堡說,他和他的同事們希望天文學界的一些人能想出一些他們沒有想到的東西。與此同時,這種情況仍然是宇宙永無止境的多樣性的另一個例子。

“這讓我們找到了自己的位置,”博亞健說。“它讓我們感到謙卑,提醒我們,我們真的對宇宙還一無所知。”

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