A záporozó csillagászati felfedezések közül viszonylag kevés ugorja meg az egyszeri olvasó ingerküszöbét. Ilyen népszerűségnek örvend többek között az exobolygók kutatása, az űrutazás jövője vagy mondjuk a fekete lyukak világa – azonban a fényességüket változtató csillagok semmiképp nem tartoztak a felkapott témák közé. Két évvel ezelőtt azonban amatőr csillagászok egy egészen elképesztő változócsillagra bukkantak a Kepler űrtávcső felvételein, amelynek híre azóta többször is bejárta a világsajtót. Az extrém fényességváltozás magyarázata ugyanis extrém elméleteket igényel, az erre fogékonyak pedig nem voltak restek bedobni az ’idegen civilizáció’-kártyát.
A bejegyzés főszereplője a KIC 8462852 katalógusjelű csillag, amelyet további 150.000 társához hasonlóan a Kepler űrtávcső több éven keresztül mérte a fényességét. Ilyen irdatlan adatmennyiséget nem triviális kiértékelni, teljes egészében nem is próbálkoztak vele, így lehetséges, hogy a nyilvánossá váló adattengerben a kisebb kutatócsoportok is sikerrel tudnak halászni. A tőlünk mintegy 1280 fényévre lévő KIC 8462852 fénygörbéjét az amatőr csillagászokból álló Planet Hunters csoport vette górcső alá abban a reményben, hogy tranzitos exobolygó által okozott, minimális fényességcsökkenésre bukkanhatnak benne. A Tabetha Boyajian által vezetett csapat azonban nem periodikus ’’fényességgödröket’’ találtak, hanem két extrém ’’fényességzuhanást’’. Hogy ez mennyire egyedi, azt jól mutatja, hogy egy ilyen objektum külön nevet is érdemel: a médiában és a szaklapokban a Tabby’s star (Tabby csillaga, a projekt irányítója után) vagy WTF-csillag (Where The Flux? – Hol a Fluxus? (esetleg What The F*ck?! – Mi a franc?!)) elnevezés terjedt el.
Ez még nem az elhalványodás… a csillag infravörösben és közeli ultraibolyában. (Forrás: 2MASS/GALEX)
Először 2011. március 5-én halványodott el a csillag az átlagos fluxusának (kibocsájtott fényenergia) 85%-ára, majd néhány napon belül visszaállt minden a normális kerékvágásba. Ezt követte egy 728 napos ’’semmittevés’’, majd 2013. február 28-án egy még nagyobb, 22%-os fényességcsökkenés történt (egy közel keringő Jupiter típusú bolygó legfeljebb pár százalékos fényességcsökkenést kelthet). Önmagában a fényességváltozás ténye és mértéke még nem is lenne meglepő. Ha szigorúan vesszük, az összes csillag változtatja a fényességét, ha csak minimális mértékben is, hiszen még a Napunkon is rendszeresek kisebb területű felfénylések (flerek) vagy a sötétebb területek (napfoltok). A szignifikáns fényességváltozást mutató változócsillagok azonban többségében periodikusak (ilyet idéz elő például a csillag pulzációja vagy a felszínén lévő masszív folt) és felfényesedést is mutatnak (esetleg csak azt, mint pl. az eruptív csillagok). Ezek az ideiglenes fényességváltozások akár az adott csillag átlagos fluxusának sokszorosát is elérhetik, tehát jócskán meghaladják a WTF-csillag fénygörbéjén talált jeleket. Viszont, esetünkben nem szolgálhatnak magyarázatulA KIC 8462852 fényességváltozásai ráadásul egyértelműen fedési jelleget mutatnak (csak elhalványodás történik és az is szimmetrikusan), vagyis valami kering a WTF-csillag körül. Viszont a jelek vagy nem szabályosan ismétlődnek vagy a periódusidejük igencsak hosszú. A kitakarás mértékéből, illetve a keringési idő alsó határából számolt bolygó- és társcsillag-méretek igen csak irreális eredményt adtak, így alternatív magyarázatot kellett találni. Helyesebben magyarázatokat, ugyanis a két elhalványodás szignifikánsan eltér egymástól. És ha mindez még nem lenne elég: kielemezve a KIC 8462852 égboltterületéről készült archív fotolemezeket kiderült, hogy a csillag fényessége szépen lassan emelkedett – száz év alatt csak nem 20%-ot!
A Kepler űrtávcső közel négy évnyi adatsora a KIC 8462852 fényességének változásáról. A középen és a jobb szélen lévő levágások 78, illetve 85%-ig érnek. (Forrás: Boyajian et al. 2016)
Az extrém objektum extrém megfejtéseket igényel. A legegyszerűbb ezek közül (Tabetha Boyajian szerint is) a csillag körül keringő üstökösfelhők (!). Itt több tízezer kisebb, mindössze pár kilométeres jeges objektumot kell elképzelni, amelyeknek hosszan elnyúló, közös csóvája valóban jelentős részt takarhat ki csillagukból. Azonban ilyen üstökös-felhőket nem ismerünk más csillagok körül, ráadásul a Naprendszer-beli viselkedésük alapján úgy tűnik, kifejezetten idegen tőlük a bandázódás.
Művészi elképzelés a csillag körül keringő törmelékkorongról.
Egy másik, a közelmúltban publikált modell már jóval összetettebb: ez egy nagyméretű gyűrűrendszerrel rendelkező óriásbolygót feltételez a KIC 8462852 körül, amelynek pályáján előtte és utána is egy-egy kisbolygó-csapat utazik. Bármennyire is összetákolt ötletnek tűnik, a modell szereplői nem légbőlkapottak. Találtak már a Szaturnuszénál jóval nagyobb gyűrűrendszerrel rendelkező exobolygót; a planéta pályáján található aszteroidák pedig pont olyanok lennének, mint a Jupiter Trójai-kisbolygói. Sajnos ez az modell sem hibátlan: a szerzők egy egészséges ötszörös Jupiter-átmérővel számoltak az exobolygó méretét illetően – ez pedig több, mint kétszerese a gázóriások elméleti mérethatárának.
Megfigyelés, elmélet és előrejelzés egy ábrán. (Forrás: Ballesteros et al. 2017)
Végezetül említsük meg (a korrektség kedvéért, hiszen mégiscsak ezért lett világhírő a KIC 8462852…) az alternatív magyarázatot: egy idegen civilizáció csillag köré épített megastruktúráját. Freeman Dyson 1959-ben vetette fel, hogy egy fejlett civilizáció, miután a bolygója energiakészletét felhasználta, praktikusan a csillaga hőenergiáját kell igénybe vennie. Ennek teljes kiaknázásához egy, a csillag köré épített gömb alakú eszközre van szükség, amely teljesen (vagy részben, ha szeretnénk a bolygó számára is fényt hagyni) felfogja az onnan érkező sugárzást. Egy ilyen Dyson-gömb nagy mértékben módosítaná a csillag spektrumát, mivel a kibocsájtott energiaeloszlás az optikai tartományból az infravörösbe tolódna, így ideális eszközt biztosítana az ilyen fejlett civilizációk felkutatására.
Művészi elképzelés egy csillag körüli Dyson-gömbről. Valószínűleg nem erről van szó a KIC 8462852 esetében.
Mivel egy részleges Dyson-gömbnek nincs konkrét alakja, bármilyen fedési fénygörbe magyarázható a feltételezésével (csak kellően élénk fantázia szükségeltetik). Érthető, hogy miért lett olyan népszerű ez az elmélet a médiában és a sci-fi rajongók körében, akad azonban egy bökkenő. A KIC 8462852 színképe semmiféle változást nem mutat, még a kritikus elhalványodások idején sem. Kár érte…
A legutóbbi fedések néhány nappal ezelőttről. (Forrás: http://www.wherestheflux.com/blog)
A megfigyelés és az ötletelés tehát folytatódik – főleg előbbi, mert a nagymértékű halványodás ismétlődési frekvenciája nélkül tapodtat sem lehet előrelépni a modellezés terén. A 2011-es és 2013-as detektálás után logikusan várható lett volna egy 2015-ös is, ekkor azonban a Kepler űrtávcső már nem figyelte ezt az égboltterületet, a felfedezés pedig csak később született meg. Immár azonban közösségi finanszírozású megfigyelési program monitorozza folyamatosan a KIC 8462852 fényességét, hogy véletlenül se maradjunk le semmiről. A várakozásoknak megfelelően idén májusban izgalmas felhívás futott végig megfigyelő csillagász berkekben, a WTF-csillag újabb nagy eseményéről… amiről aztán kiderült, hogy ”csak” egy 2%-os elhalványodást produkált az objektum. A zavart fokozandó, azóta folyamatosak a kisebb fluktuációk. Ilyen eredmények után pedig még sokáig napirenden maradhat a galaxis legkülönösebb csillagának rejtélye.
Pedig érdekes lenne…