Künstlerische Darstellung eines jungen Sterns, umgeben von einer protoplanetaren Scheibe. Bildnachweis: ESO / L. Calçada.

Ein junger, staubiger, scheibenförmiger Stern erinnert uns daran, dass "Alien Megastructures" nicht die einzige Antwort sind

Wenn sich unsere Vorstellungen auflösen, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass dies unsere Schuld ist und nicht die der Daten.

"Ansonsten versuchen wir, mit jemandem zu kommunizieren, der mit einem System, das nicht funktioniert, nicht existiert." -Philip K. Dick

Wenn Sie einen entfernten Stern beobachten, erwarten Sie, dass dessen Helligkeit ziemlich gleichmäßig ist. Sicher, einige Sterne variieren periodisch in der Helligkeit - auch unsere Sonne - aber diese intrinsischen Variationen treten mit vorhersagbarer Regelmäßigkeit und in gut bekannten Größenordnungen auf. Einige Sterne variieren aufgrund von äußeren Faktoren, z. B. wenn sie von einem anderen Stern verdunkelt werden oder von einem außersolaren Planeten durchquert werden. Aber hin und wieder begegnen wir einem seltsamen Stern, dessen Helligkeit sich auf eine Weise ändert, die von aktuellen Modellen nicht periodisch oder erklärbar ist.

Bildnachweis: Tabby Boyajian und ihr Team von PlanetHunters über http://sites.psu.edu/astrowright/2015/10/15/kic-8462852wheres-the-flux/.

Im Fall eines bestimmten Sterns, KIC 8462852, sind die Einbrüche in seiner Helligkeit so groß, so unregelmäßig und so merkwürdig, dass eine ganze Reihe von merkwürdigen Phänomenen vorgeschlagen wurden, um dies zu erklären. Einige der natürlicheren Erklärungen, wie massiv ringförmige Planeten, protoplanetarische Scheiben, zerfallende Kometen oder massive Planetenkollisionen, wurden von verschiedenen Beobachtungen abgelehnt. Aber eines der spektakuläreren Szenarien - dass eine Art gewaltige außerirdische Megastruktur in unregelmäßigen Abständen einen großen Teil dieses Lichts blockiert - hat die öffentliche Vorstellungskraft erregt.

Eine im Bau befindliche Dyson-Kugel, die große Flusseinbrüche verursacht und den Stern im Laufe der Zeit zunehmend abdunkelt. Bildnachweis: Public Domain Art von CapnHack über http://energyphysics.wikispaces.com/Proto-Dyson+Sphere.

Der ganze Anstoß, diese fremdartige Erklärung in Betracht zu ziehen, liegt darin, dass keine der konventionellen zu funktionieren scheint. Eine Finsternis-Binärdatei würde erfordern, dass diese großen Variationen regelmäßig sind, und das sind sie nicht, obwohl der Stern einen binären Begleiter hat. Transitplaneten sind im Vergleich zu Sternen einfach nicht groß genug, um für solch unglaublich große Variationen verantwortlich zu sein. Junge Sterne mit protoplanetaren Scheiben sollten Licht im Infrarot emittieren, und Beobachtungen mit der Infrared Telescope Facility (IRTF) der NASA blieben leer. Die Infrarotbeobachtungen zeigen auch keine Hinweise auf warmen Staub, der bei einem Zusammenstoß der Planeten vorhanden wäre. Und so scheint eine unglaubliche Dichte an staubigen Kometenfragmenten übrig zu sein, doch diese Erklärung scheint fast so verrückt zu sein wie bei Außerirdischen, da sie wie bei Außerirdischen noch nie zuvor ohne begleitende Infrarotstrahlung beobachtet wurde, wie der Stern Eta Corvi zeigt.

Ein Beispiel für einen Kometensturm um einen Stern in unserer Nähe, genannt Eta Corvi. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech.

Darüber hinaus scheint der Stern selbst mit der Zeit - aber regelmäßig - nur geringfügig abzudunkeln. Heißt das, es müssen Aliens sein? Könnte sein. Schließlich scheinen die einzigen anderen Sterntypen, die große, unregelmäßige Einbrüche aufweisen, junge Sterne zu sein, um die sich Scheiben befinden: Protoplanetenscheiben, Trümmerscheiben oder zirkumstellare Scheiben zum Beispiel. Diese Scheiben senden jedoch immer Infrarotstrahlung aus, die KIC 8462852 nicht zeigt, und außerdem scheint dieser Stern mindestens hundert Millionen Jahre alt und nicht neu geboren zu sein. In Kombination mit der Abnahme der Helligkeit um 20% über ein Jahrhundert wird möglicherweise eine Megastruktur gebaut, die immer vollständiger wird.

Aber es gibt noch eine andere Erklärung, die funktionieren könnte und die viel subtiler ist.

Künstlerische Vorstellung des extrasolaren Ringsystems, das den jungen Riesenplaneten oder den Braunen Zwerg J1407b umkreist. Bildnachweis: Ron Miller.

Es ist bekannt, dass Young Stellar Objects (YSOs) die großen Flusseinbrüche dieses seltsamen Sterns aufweisen, und es wurde kürzlich gezeigt, dass alle Scheiben unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen. In einer neuen Studie, deren Vorabdruck erst in der vergangenen Woche erschienen ist, wurde der Stern EPIC 204278916 beobachtet, und auch er ist ein YSO, das diese großen Flux-Einbrüche aufweist. Es hat auch eine viel geringere Masse als die Sonne und ist nicht älter als 11 Millionen Jahre. Dank des WISE-Satelliten der NASA wird zwar ein wenig Infrarotstrahlung ausgestrahlt, aber nachfolgende Beobachtungen (mit ALMA) haben ergeben, dass die Scheibe um 57º ± 9º zu unserer Sichtlinie geneigt ist. Am wichtigsten ist jedoch, dass es die gleiche Art von Flux Dips aufweist.

Der Fluss taucht um den neu gemessenen Stern EPIC 204278916 ab. Bildnachweis: Abbildung 1 von S. Scaringi et al., Über http://arxiv.org/abs/1608.07291.

Die Autoren bieten zwei mögliche Erklärungen für die großen Flux-Einbrüche an, die ihrer Ansicht nach auch mit allem anderen übereinstimmen:

  1. eine verzogene innere Scheibe, die zirkumstellare Klumpen in kreisförmigen Bahnen durchläuft, und
  2. Kometenähnliche Trümmer in einer exzentrischen Umlaufbahn.

Was ist daran am interessantesten? Obwohl die erste Erklärung dazu führen würde, dass Infrarotstrahlung für dieses mysteriöse Objekt nachweisbar ist, was sie nicht zeigt, könnte die zweite Erklärung - eine der ursprünglichen nicht-exotischen Erklärungen der Ermittler von KIC 8462852 - auch die Ursache dafür sein seltsame "Alien Megastructures" Sterne!

Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech, des jetzt ungünstigen Szenarios „Zerschmetterter Komet“. Es ist jedoch eine echte Möglichkeit, ein peripheres Szenario mit einer verzogenen inneren Scheibe oder einer trümmer- / schwarmreichen äußeren Scheibe zu erstellen.

Ob sich herausstellt, dass dieser Stern jünger ist als allgemein angenommen (was von vielen professionellen Beobachtern angenommen wird), ob er möglicherweise eine entfernte äußere Scheibe hat, die kalt genug ist (sodass wir keinen Fluss im nahen Infrarot sehen) Die große Sache ist, dass es kometenähnliche Trümmer geben kann, die das Licht blockieren. Und wenn ja, dann haben wir eine neue Etappe in der möglichen Entwicklung einer Klasse von Sternen entdeckt! Das ist auch interessant und es sind keine Außerirdischen, auf die viele gehofft haben.

Dies wirft jedoch einen unglaublich wichtigen Punkt auf: In der Wissenschaft geht es nicht darum, was Sie sich erhoffen, sondern darum, worauf die Beweise hindeuten. Durch die Untersuchung dieser Sterne mit großen Flux-Einbrüchen haben wir gelernt, dass zirkumstellare Scheiben - immer mit einer äußeren Scheibe, oft auch mit einer inneren - praktisch universell sind. Was ist wahrscheinlicher, als dass dieser eine Stern eine völlig andere Ursache hat: Außerirdische oder dass die Natur sich verschworen hat, die Scheibe dieses Sterns viel kühler, entfernter und schwerer zu sehen zu machen?

Der Stern KIC 8462852 im Infrarot und Ultraviolett. Bildnachweis: Infrarot: IPAC / NASA (2MASS), links; Ultraviolett: STScI (GALEX) rechts.

Die Jury ist natürlich immer noch unschlüssig, aber im Moment liegt das Hauptaugenmerk auf den Erklärungen, die bisher für alle anderen Daten zutreffen. Wenn und wann die Flux-Einbrüche wiederkehren, haben wir mit Sicherheit unsere Antwort.

Dieser Beitrag erschien zum ersten Mal bei Forbes und wird Ihnen von unseren Patreon-Unterstützern werbefrei zur Verfügung gestellt. Kommentieren Sie unser Forum und kaufen Sie unser erstes Buch: Beyond The Galaxy!