KIC 8462852 – duża plama gwiazdowa?

W połowie października 2015 roku świat obiegła informacja o "dziwnej" charakterystyce zmian jasności gwiazdy KIC 8462852. Ich niezwykłość polega na nieregularności.

Typowy tranzyt, czyli przejście egzoplanety lub kilku egzoplanet na tle gwiazdy, którą okrążają, wprowadza dość łatwo zauważalną regularność spadków jasności gwiazdy. Ta regularność ma związek z okresem orbitalnym egzoplanet. Ponadto spadki jasności podczas tranzytów trwają krótko, kilka lub kilkanaście godzin. Tymczasem w przypadku KIC 8462852 wykryto wiele nieregularnych spadków jasności. Te spadki jasności są duże, rzędu 15-20 proc., i trwają od 5 do nawet 80 dni. Są to bardzo zaskakujące parametry tranzytowe.

Media na całym świecie podchwyciły temat. Wśród kilku możliwych wyjaśnień, takich jak duża i nieregularna chmura pyłu lub wielka liczba komet, informowano głównie o możliwości zaobserwowania potężnej struktury, zbudowanej przez zaawansowaną technologicznie cywilizację. Ta struktura, zwana sferą Dysona, w różnym stopniu pochłaniałaby światło od gwiazdy KIC 8462852, co powodowałoby nieregularną charakterystykę tranzytów.

Wyjaśnienie, choć najmniej prawdopodobne, rozpalało wyobraźnię wielu ludzi na całym świecie. Instytut SETI przeprowadził nasłuch tej gwiazdy w dwóch różnych trybach, jednak nie wykryto żadnego sztucznego sygnału.

Równolegle prowadzono badania przy pomocy innych obserwatoriów na różnych zakresach spektrum elektromagnetycznego. Przykładowo, dane z teleskopu Spitzer sugerują, że wokół tej gwiazdy krąży duża ilość pyłu i komet, jednak dane wciąż nie są wystarczające. Do innych potencjalnych wyjaśnień dziwnej charakterystyki tranzytów KIC 8462852 można zaliczyć m.in.: obecność chmury pyłu międzygwiezdnego, obecność kilku gazowych gigantów z rozległymi pierścieniami na różnych orbitach wokół tej gwiazdy, grupa przechwyconych planetoid od innej gwiazdy, nieznana wcześniej zmienność tej gwiazdy oraz oczywiście błędy pomiarowe lub w analizie danych.

Najnowsza publikacja naukowa, autorstwa Benjamina Monteta i Joshua’y Simona z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics oraz Carnegie Institution of Washington, analizuje kilka z możliwych odpowiedzi na zagadkę KIC 8462852. Analiza powstała dzięki zebraniu danych ze wszystkich dostępnych obserwacji teleskopu Kepler z podstawowej misji tego kosmicznego obserwatorium.

Okazuje się, że oprócz wymienionych powyżej głębokich zmian, podczas około tysiąca pierwszych dni misji Kepler jasność KIC 8462852 spadała miarowo z całkowitą wartością około 0,9 proc. Następnie w ciągu kolejnych 200 dni jasność spadła szybciej (ok. 2 proc.), po czym przez kolejnych ok. 200 dni jasność pozostała na podobnym poziomie. Jest to zaskakująca zmiana jasności – żadna z kilkuset gwiazd porównania, w tym tego samego typu gwiazdowego, nie zanotowała takich zmian.

Naukowcy w tej publikacji sprawdzili kilka możliwych wyjaśnień zmian jasności, takich jak błędy instrumentalne i pomiarowe, które zostały szybko odrzucone. Sprawdzono także możliwość, że przed KIC 8462852 przemieszcza się aktualnie chmura pyłu międzygwiezdnego, podobna do epsilon Aurigae. Nie jest to jednak proste wyjaśnienie, gdyż wymagałoby to dość skomplikowanego układu materii w interakcji z tą gwiazdą. Taki układ nie wydaje się być zbyt prawdopodobny. Co ciekawe, materia w formie dużej gromady komet, wydaje się także nie być prawdopodobna, gdyż nie wyjaśnia ona miarowego spadku jasności przez dużą część obserwacji z teleskopu Kepler.

W pracy Monteta i Simona pojawiło się nowe potencjalne wyjaśnienie dziwnej charakterystyki zmian jasności KIC 8462852 – plama gwiazdowa, podobna do tych obserwowanych na Słońcu, ale obecnej w regionie polarnym gwiazdy,  znacznie stabilniejszej i o znacznie większych rozmiarach. Takiej plamy nie zarejestrowano jeszcze u konkretnego podtypu gwiazdy co KIC 8462852, ale zaobserwowano u dość podobnej, z tego samego typu. Według naukowców i ta hipoteza nie wydaje się być zbyt prawdopodobna, gdyż nie wyjaśnia głębokich zmian w charakterystyce KIC 8462852.

KIC 8462852 z pewnością wymaga serii dalszych badań, które pozwolą m.in. na określenie, czy ruch tej gwiazdy nie jest zakłócany przez masywny krążący obiekt lub obiekty, takie jak gazowe giganty czy brązowe karły. Zdecydowanie potrzebne są dalsze stałe pomiary zmian jasności KIC 8462852. Potrzebne są także obserwacje tej gwiazdy na różnych zakresach spektrum elektromagnetycznego – przykładowo poczerwienienie KIC 8462852 może sugerować zwiększoną obecność pyłu.

KIC 8462852 jest obecnie jedną z największych i zupełnie niespodziewanych zagadek współczesnej astronomii. Czy ta zagadka doczeka się rychłego rozwiązania?