[弗里曼·戴森]著名物理学家弗里曼·戴森去世,这是他最大胆的猜想:这个球,是高等外星文明的巨型工程( 二 )


开普勒望远镜在长达4年的时间里 , 持续对银河系中一个固定区域进行观测 。 它想要找到的是“凌星”现象 。 凌星指的是 , 那些公转平面和我们视线方向平行的行星 , 在我们观测的时候处于望远镜和恒星之间 , 遮挡住了一部分原本应该到达地球的星光 。 如果把观测时间当作横坐标做一张图 , 那么一颗恒星的亮度就可以用“光变曲线”来描述 。 如果这颗恒星有一个可以凌星的行星 , 那么它的光变曲线就会多了一些U型凹槽 。 (如下图所示)这些凹槽十分准时 , 每次行星遮挡住星光时 , 凹槽都会出现 。
[弗里曼·戴森]著名物理学家弗里曼·戴森去世,这是他最大胆的猜想:这个球,是高等外星文明的巨型工程
本文插图
开普勒一共观测了超过150 000颗恒星 , 其中只有一颗被称作KIC 8462852的恒星的光变曲线无法用常理解释 。 KIC 8462852的光变曲线中 , 类似于凌星现象的凹槽看起来会随机出现 , 其中的一些只持续几个小时 , 另一些则长达几天甚至几个星期 。 有些时候 , 这颗恒星的亮度会降低1%左右(相当于最大的凌星行星可能导致的亮度变化) , 但另外一些时候 , 恒星的亮度竟然会降低20%之多——没有任何人类已知的行星系统可以产生如此极端、变化如此之大的光变曲线 。
[弗里曼·戴森]著名物理学家弗里曼·戴森去世,这是他最大胆的猜想:这个球,是高等外星文明的巨型工程
本文插图
处处奇怪
博亚吉安之星的奇异之处远不止如此 。 路易斯安娜州立大学的天文学家布拉德利·谢弗(Bradley Schaefer)表示 , 根据存档的数据来看 , 在过去的一个世纪里 , 博亚吉安之星亮度下降了15%以上 。
谢弗的说法引起了巨大争议 , 因为恒星在数十年里亮度发生明显下降几乎是不可能的 。 对于正常的恒星来说 , 在诞生后长达几十亿年的时间里 , 它们的亮度基本是保持不变的 。 只有在恒星濒临死亡的时候 , 亮度才会有“快速”的变化 , 这些变化的时间尺度通常也是百万年量级的 。 而且 , 恒星快速的亮度变化还会伴随着其他标志性信号 , 博亚吉安之星也没有这些信号 。 根据其他已有的观测结果 , 它就是一颗不起眼的中年恒星 。 事实上 , 除了亮度下降这点比较奇怪之外 , 这颗恒星毫无特殊之处 。
不过 , 谢弗的说法得到了天文学家本杰明·T·蒙泰(Benjamin T. Montet)和约书亚·D·西蒙(Joshua D. Simon)的支持 , 后者重新检查了这颗恒星的开普勒原始数据 。 这些数据并不像光变曲线那样为人所熟知 。 他们发现 , 在开普勒持续观测的4年时间里 , 博亚吉安之星变暗了3% 。 这个现象与短期的亮度下降一样令人惊奇 。
如此看来 , 我们现在就要解释两个奇怪得令人完全摸不着头脑的现象:恒星在至少4年(也可能是过去的一个世纪)的时间里缓慢变暗;恒星亮度毫无规律地大幅度降低 , 持续几天甚至几周 。 虽然天文学家希望这二者可以有一个统一的解释 , 但即使单独一个现象都很难解释 , 更别说同时解释这两个了 。
没有答案
有许多解释博亚吉安之星古怪之处的理论 , 现在我们来考虑一下那些最常被人提到的理论 。 我们会评判每种理论能否完满地解释观测现象 , 并主观地评估一下它们有多大可能是正确的 。
[弗里曼·戴森]著名物理学家弗里曼·戴森去世,这是他最大胆的猜想:这个球,是高等外星文明的巨型工程
本文插图
猜想一:尘埃和气体组成的盘
解释:这种无规律亮度变化和长期的变暗过程 , 年轻恒星身上也会出现 。 这些恒星周围一般都有星周盘(围绕恒星旋转、被星光加热的气体和尘埃物质组成的盘状结构)存在 。 如果我们从侧向观测一个星周盘 , 那么这些结构可以使恒星亮度短暂地降低;而如果这个星周盘相对于恒星“上下摆动” , 那么这些结构便可以在长达几十年甚至几个世纪的时间里遮挡住越来越多的星光 。
问题:这是颗中年恒星 , 并不年轻 , 显然也不存在星周盘 。 星周盘在星光的加热下 , 会以红外辐射的形式向周围空间散发热量 。 然而 , 博亚吉安之星并未显现出这种红外超现象(指某个天体发出的红外辐射比同类型天体多) 。


推荐阅读