圖解：藝術(shù)家筆下博亞吉安之星周圍的塵埃環(huán)。

在開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡記錄的近100萬(wàn)顆恒星中，很少有像KIC 8462852這樣引人注目的，它也被稱為博亞吉安之星。這項(xiàng)研究表明，它的不定期變暗并不是由彗星群或不知名的巨型結(jié)構(gòu)造成的，而是由于一個(gè)被拋棄的系外衛(wèi)星湮滅了。

博亞吉安之星，也被稱為塔比星，是在大約130年前被發(fā)現(xiàn)的，但是，在2015年，它不尋常變暗現(xiàn)象由路易斯安那州立大學(xué)天體物理學(xué)家塔貝莎·博亞吉安（Tabetha Boyajian）首次發(fā)現(xiàn)，并且那顆恒星也是以她命名的。

這顆恒星距離地球約1500光年，除了間歇性的亮度減弱外，其他方面都很正常。據(jù)觀測(cè)，這顆恒星的亮度下降了22%，這種亮度變化可以持續(xù)幾天或幾周。LSU天文學(xué)家布萊德利·舍費(fèi)爾（Bradley Schaefer）收集的檔案數(shù)據(jù)顯示，博亞吉安的恒星正逐漸變暗，在1890年至1989年間亮度下降了14%。

這些觀測(cè)結(jié)果引發(fā)了一系列可能的解釋，包括一群彗星、一條不規(guī)則的塵埃帶、一顆剛剛被摧毀的行星的殘余物和一顆扭曲的恒星的影響。這一觀測(cè)結(jié)果十分奇怪，賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)家杰森·萊特（Jason Wright）提出，可能存在陌生的巨型結(jié)構(gòu)。

來(lái)自哥倫比亞大學(xué)的天文學(xué)家小組提出了另一種可能的解釋，它實(shí)際上很瘋狂——但還沒(méi)有瘋狂到不被外部專家嚴(yán)肅對(duì)待的程度。

天文學(xué)家布萊恩·梅澤爾（Brian Metzger）、米格爾·馬丁內(nèi)斯（Miguel Martinez）和尼古拉斯·斯通（Nicholas Stone）在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上發(fā)表的論文描述了這樣一種情景：一個(gè)孤立的衛(wèi)星被它的母星拋棄，由于受到主恒星輻射的沖擊，正在緩慢瓦解。系外衛(wèi)星分崩離析，它的碎片不斷地滲入太空，在博亞吉安之星周圍形成了一圈塵埃環(huán)。從地球上看，這個(gè)環(huán)導(dǎo)致光線被遮擋。

天文在線沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，博亞吉安在給他的電子郵件中說(shuō)：“這篇論文為這一領(lǐng)域的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)——它詳細(xì)研究了這個(gè)混沌系統(tǒng)中的力學(xué)，這些成果十分有利于這一理論的研究。”

范德比爾特大學(xué)的天文學(xué)家Keivan Stassun也很中意這項(xiàng)研究，他認(rèn)為這一變暗的解釋盡管有些投機(jī)取巧，但是“合理有趣”。

Stassun不是這項(xiàng)研究的參與者，他給天文在線寫了一封電子郵件，說(shuō)道：“萬(wàn)事萬(wàn)物都逃不掉消亡的結(jié)局。開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡向我們展示了其它恒星系中的天體的最終命運(yùn)。令人驚訝的是，它們以各種各樣的方式在自身環(huán)繞的恒星手中走向滅亡。這些天體包括行星、衛(wèi)星、彗星等。這一發(fā)現(xiàn)屬于開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的偉大遺產(chǎn)之一。這項(xiàng)研究講述了恒星系是如何遭遇悲慘結(jié)局的，它也為《格林兄弟》故事集增加了新的篇章。”

梅澤爾和他的同事們?cè)趫?bào)告中解釋道：“這一悲慘結(jié)局起始于一顆系外行星和與之關(guān)聯(lián)的系外衛(wèi)星，它們都環(huán)繞博亞吉安之星。不幸的是，在這一恒星系中有一顆大質(zhì)量的行星，它提供的強(qiáng)大的引力擾動(dòng)了母星，致使其軌道異常偏離，向主恒星撞去。與此同時(shí)，這種相互作用也導(dǎo)致了“潮汐分離”。正如研究人員在研究中描述的那樣，衛(wèi)星永久地被它的母星孤立了。”

哥倫比亞大學(xué)(Columbia University)的研究人員對(duì)這一場(chǎng)景進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，結(jié)果表明，系外行星以這種方式撞向主恒星，大多數(shù)系外衛(wèi)星都會(huì)跟隨母星，顯示出末日般的團(tuán)結(jié)。但模擬數(shù)據(jù)還顯示，大約有10%的被遺棄的衛(wèi)星會(huì)比它們的母星壽命長(zhǎng)，它們?nèi)栽趪@主恒星旋轉(zhuǎn)，但距離無(wú)比接近。正如研究人員推測(cè)的那樣，來(lái)自博亞吉安之星的強(qiáng)烈的恒星輻射正從被遺棄的系外衛(wèi)星表面剝離物質(zhì)，從而形成前面提到的塵埃環(huán)。根據(jù)這項(xiàng)研究，系外衛(wèi)星需要幾百萬(wàn)年左右的時(shí)間才會(huì)完全消失。

梅澤爾在郵件中告訴天文在線，系外衛(wèi)星正在一點(diǎn)點(diǎn)地流失固體物質(zhì)，這就像彗星從我們的太陽(yáng)系中消失一樣。

梅澤爾說(shuō):“小于一微米大小的小顆粒是高度不透明的，盡管很輕，但能從外部感受到來(lái)自恒星的強(qiáng)大輻射壓力。它們可能會(huì)在衛(wèi)星附近形成一個(gè)臨時(shí)的‘云霧’，當(dāng)‘云霧’擋住了恒星的光，就導(dǎo)致了變暗現(xiàn)象。“塵云”最終也將退出恒星系統(tǒng)，也就是說(shuō)，它們被輻射壓力摧毀了，因此不會(huì)維持太久導(dǎo)致長(zhǎng)期變暗。”

與此同時(shí)，梅澤爾表示，較大的粒子能夠抵抗強(qiáng)大的輻射壓力，這些粒子停留在了恒星周圍的軌道上。他強(qiáng)調(diào)說(shuō)，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)榇箢w粒將在數(shù)百年甚至數(shù)千年的時(shí)間里緩慢地墜入恒星。其結(jié)果是“大型粒子將積累形成一個(gè)嵌套的環(huán)狀盤，它非常類似于土星環(huán)，可以緩慢地并較長(zhǎng)時(shí)間地阻擋恒星的部分光線。”

梅澤爾繼續(xù)說(shuō)道，這些細(xì)節(jié)不容忽視，但他的團(tuán)隊(duì)正在研究“潛在的更有趣的方面”。他們提出了一種自然機(jī)制來(lái)解釋觀測(cè)到的變暗現(xiàn)象，即在圍繞恒星的軌道上，一個(gè)孤立的系外衛(wèi)星具有沉積類彗星物質(zhì)和高揮發(fā)性物質(zhì)的能力。

舍費(fèi)爾在電子郵件中告訴天文在線，這篇論文令人振奮，因?yàn)樗恰暗谝粋€(gè)合理的模型”用來(lái)解釋恒星變暗，而之前試圖解釋的這一異常現(xiàn)象在“天體物理學(xué)上是不合理的”。

舍費(fèi)爾不是這項(xiàng)研究的參與者，他說(shuō)：“最顯著的例子是‘彗星猜想’可能導(dǎo)致恒星變暗，但效果并不顯著。”因?yàn)槲覀冃枰熬薮蟮腻缧恰辈拍苁估碚撟嘈В挥谜f(shuō)現(xiàn)在沒(méi)有一個(gè)好的理論能夠解釋為什么百萬(wàn)恒星中只有一個(gè)有變暗的情況。

舍費(fèi)爾告訴天文在線:“現(xiàn)在，我們第一次有了一個(gè)模型，因此才不再簡(jiǎn)單地?cái)嘌砸恍┎缓侠淼闹鲝垺！薄罢撐摹碧峁┝艘粋€(gè)合理的機(jī)制來(lái)解釋恒星變暗，它也解釋了在每次變暗時(shí)如何產(chǎn)生足夠的塵埃。這說(shuō)明了為什么博亞吉安之星變暗應(yīng)該非常罕見(jiàn)，但不至于永遠(yuǎn)看不到。“論文提供了詳細(xì)和切合實(shí)際的計(jì)算，以支持他們的合理的論點(diǎn)。”

先不說(shuō)這些贊美之詞，值得指出的是，這篇論文所做僅僅是推測(cè)而已。的確，作者提出的“自然機(jī)制”得到了計(jì)算機(jī)模型和數(shù)學(xué)的支持，但還需要進(jìn)一步的證據(jù)來(lái)加強(qiáng)這一論點(diǎn)，比如對(duì)塵埃盤本身的可視或光譜觀察。無(wú)論是在博亞吉安之星還是其他地方，更多的證據(jù)將通過(guò)更多的經(jīng)驗(yàn)觀察顯現(xiàn)。

好消息是，這種現(xiàn)象雖然罕見(jiàn)，但不至于我們不會(huì)在另一顆恒星周圍再次觀察到。雖然我們還沒(méi)有確鑿的證據(jù)證明存在系外衛(wèi)星，但天文學(xué)家有充分的理由相信，我們的星系絕對(duì)充滿了系外衛(wèi)星。但是考慮到博亞吉安之星是百里挑一的，我們必須要有耐心。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. George Dvorsky-童璽如

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處