Mohl by tání exomoon vysvětlit Tabbyho hvězdu?

Umělcova koncepce hypotetického nerovnoměrného prstence prachu způsobujícího záhadné ztlumení Tabbyho hvězdy, známé také jako KIC 8462852 nebo Boyajianova hvězda. Obrázek přes NASA / JPL-Caltech / Columbia University.

Tabby's Star - aka KIC 8462852 nebo Boyajian's Star - už několik let fascinuje astronomy i veřejnost a její divné náhlé ztlumení jasu. Teorie se pohybovaly od komet přes černé díry po mimozemské megastruktury, aby vysvětlily liché poklesy. 16. září vědci z Columbia University uvedli, že přišli s ještě jednou možností: tající exomoon .

Nový recenzovaný příspěvek byl publikován v měsíčních oznámeních Královské astronomické společnosti 5. září 2019.

Nová studie se zaměřuje na dlouhodobé stmívání Tabbyho hvězdy, kde důkazy naznačují, že v posledních několika desetiletích nebo dokonce staletích, ne-li déle, celkově postupně stmívala. Studie ukázaly, že mezi 1890 a 1989 byla hvězda ztlumena o 14%. To je oddělené od ostatních příležitostných poklesů, kdy se jas hvězdy na několik hodin nebo dnů najednou ztmavne a poté se vrátí do normálu. Některé z těchto poklesů byly jen asi 1%, zatímco jiné až neuvěřitelných 22%.

Postupné dlouhodobé stmívání však bylo stejně záhadné. Nový navrhovaný scénář zahrnuje velký ledový exomoon - měsíc obíhající kolem planety v jiné sluneční soustavě - který se pomalu „topí“ nebo odpařuje. Jak astrofyzik Brian Metzger z Kolumbie - spoluautor nové studie - vysvětlil:

Exomoon je jako kometa ledu, která se odpařuje a chrlí tyto kameny do vesmíru. Nakonec se exomoon úplně vypařuje, ale bude to trvat miliony let, než se měsíc roztaví a spotřebuje hvězdou. Máme to štěstí, že se tato událost odpařování stala.

Teorie o Tabby's Star se pohybovaly od komet po mimozemské megastruktury. Může být toto vysvětlení skutečně odpařovacím exomoonem? Obrázek přes NASA / JPL-Caltech / Sky & Telescope.

Pomalu zničený exomoon by mohl vysvětlit i další briefer, náhodné poklesy. Měsíc mohl být vytrhán z jeho planety a v některých případech mohl měsíc skončit obíhající kolem hvězdy. Když k tomu dojde, záření z hvězdy by mohlo odtrhnout vnější vrstvy měsíce a vytvořit tak oblaky prachu. Tyto oblaky prachu by pak mohly způsobit poklesy jasu, když prochází mezi hvězdou a Zemí.

Ale co dlouhodobé stmívání? Pokud byl exomoon roztržen, jeho kousky by mohly být stále přítomny na nové oběžné dráze kolem hvězdy, do které byl Měsíc zatažen. Větší zrnitý materiál tvoří disk kolem hvězdy, zatímco menší zrnité mraky prachu jím projdou a větší částice mohou být posunuty blíže ke hvězdě. To vše ovlivňuje neprůhlednost disku v průběhu času.

Myšlenka, že se planeta a Měsíc přiblíží ke své hvězdě a budou zničeny, je jedinečná mezi hypotézami nabízenými pro Tabbyho hvězdu.

Tabetha Boyajian, která pomohla upozornit na tajemnou hvězdu KIC 8462852. Obrázek přes exoplanets.astro.yale.edu.

Astrofyzik Miguel Martinez z Columbia University vedl nový výzkum na Tabby's Star. Řekl:

To přirozeně vede k tomu, že osamocené exomoony končí na (vysoce excentrických) drahách s přesně vlastnostmi, které předchozí výzkum ukázal, bylo třeba vysvětlit stmívání Tabbyho hvězdy. Žádný jiný předchozí model nebyl schopen všechny tyto kusy dát dohromady.

Pokud je tato hypotéza správná, pak další otázkou je, zda jsou takové události vzácné, nebo by mohly být častější? Pokles jasu některých hvězd je vidět poměrně často, ale ty bývají mnohem mladšími hvězdami, které kolem nich stále obsahují prach a plyn, kde se mohou tvořit planety. Tabby's Star je však starší a spíš jako naše vlastní slunce. Keplerův kosmický dalekohled se podíval na stovky tisíc hvězd, ale viděl jen jednu, jak se chová tak, jak Tabbyho hvězda dělá samotnou Tabbyho hvězdu. To neznamená, že Tabbyho hvězda je jediná dosud divná.

Zvažte například takzvaný náhodný vysílač - HD 139139 - binární hvězdný systém 350 světelných let od Země. Tato hvězda, kterou viděl také Kepler, byla nalezena po dobu 87 dnů, aby podstoupila až 28 tranzitů, tj. 28 objektů procházejících před hvězdou, vypadala stejně jako planety a všechny stejné velikosti, s výjimkou jedné větší jeden. Problém je v tom, že neexistuje žádný důkaz pravidelných, periodických drah pro těchto 28 objektů, jak by se očekávalo u planet. A proč jsou většinou většinou stejné velikosti? Odtud pochází moniker Random Transiter.

Miguel Martinez z Columbia University vedl nový výzkum na Tabby's Star. Obrázek přes Miguel Martinez.

Pokud odpařovací exomoon skutečně vysvětluje Tabbyho hvězdu, pak by to byl také přesvědčivý důkaz, že exomoony jsou v naší galaxii běžné, jak si vědci myslí, že by měli být (i když mnohem těžší je detekovat). Podle Metzgera:

Nemáme opravdu žádné důkazy o tom, že by mimo naši sluneční soustavu existovaly měsíce, ale měsíc vyhozen do hostitelské hvězdy nemůže být tak neobvyklý. Je to příspěvek k rozšíření našich znalostí o exotických událostech v jiných solárních systémech, které bychom neznali před 20 nebo 30 lety.

Zdá se, že vědci dobře odůvodnili svůj nápad na tání exomoon, takže bude zajímavé sledovat, co ukazují pokračující pozorování, a zda ostatní vědci mohou jejich zjištění podpořit. Zdá se však jisté, že Tabbyho hvězda bude i nadále jedním z nejvíce fascinujících objevů kosmické vědy bez ohledu na to.

Sečteno a podtrženo: Nová hypotéza by mohla vysvětlit jak podivné krátké poklesy, tak dlouhodobé stmívání Tabbyho hvězdy: „tající exomoon“.

Zdroj: Osamocené exomoony: Odliv a odliv přílivu a odliv po kolizi exoplanetových hvězd

Přes Columbia University