ケプラーの最も謎めいた発見を説明する科学的探求

『ダイソン球が周ってる』事で話題になったKIC 8462852まだ減光システムが解明されてなかった。以下、自動翻訳。
2017年10月5日
ケプラーの最も謎めいた発見を説明する科学的探求
地球から約1,500光年、恒例の割合の謎が演出されています。そこの特異な星は、2015年9月には変わった明るさで、科学者と一般の想像力を捉えました。それ以来、科学界はこの謎めいた性格を観察し、解答を求めてデータを体系的にふるい分けてきました。ある種の説明は取り除かれ、他の可能性のある疑いが前面に出てくる。一方、科学のプロセスと謎が広がり続ける中、世界には見る機会があります。

監視下の星は正式にはKIC 8462852と呼ばれていたが、バトンルージュのルイジアナ州立大学で宇宙物理学の助教授を務めるTabetha Boyajianの名前で「Tabby's Star」と呼ばれた。NASAのケプラー宇宙望遠鏡からのデータが、明るさの急激な低下が2011年と2013年に起こったことが明らかになったときに初めて有名になりました。星の光は一度に22％もぐんと淡色になりました。ケプラーが元来の4年間の任務中に測定した200,000以上の星は、まったく同じように振る舞います。

星を旋回するこのような塵の図のような場面は、不思議に変動する星の謎に対する答えになる可能性があります。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
「この調光行動は、私たちが探していたものではなく、私たちのアルゴリズムを訓練したものでもありませんでした。「実際、私たちは、Planet Huntersプログラムに参加している市民の科学者たちによって、星のユニークな活動に最初に警告されました。

ここに描かれている星を周回するリング状の惑星と小惑星は、星の奇妙な行動を説明することができます。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
星の探偵物語


上の漫画の画像に示されているように、惑星が引き裂かれて星に呑み込まれているのは、もう一つの潜在的な説明です。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter


奇妙な現象を説明するインターネットの好きな理論は、これが星からエネルギーを集める高度な文明によって構築された仮説的構造であるダイソン球であるということでした。しかし、NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡とスウィフトミッションの新しいデータは、アマチュア天文学者によって使用されたベルギーの観測所とともに、このような「巨大構造」に対して強い証拠を提供する。


潜在的な説明のアーティストの演出：星を周回する彗星群KIC 8462852、Tabbyの星としても知られています。
潜在的な説明の芸術家の演出：星を周回する彗星群KIC 8462852、Boyajianの星やタブビーの星としても知られています。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
これらのオブザーバーは、Boyajianの星から別のタイプの謎の動きを見ていました。これは説明が難しい極端で長期的な調光です。彼らが発見したことは、星の光の突然の落ち込みについても何かを示しています。その結果は、仮定された構造のような大きくて固体の物体が、望遠鏡が正確な方法で星の光を暗くしないことを示しています。


神秘的な星を覆うオブジェクトがどのように見えるかの漫画のイメージ。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
科学界は実際にはもっと多くのより説得力のある説明を支持しています。これらのシナリオは同じ厳密な評価を受けています。研究者のグループは特定のアイデアに目を向け、星の観察、データの分析、提案されたシナリオと世界中の他の研究者の発見との比較、 。


焼けた星の芸術的表現。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
これまでのところ、これらの調査により、科学者は、少なくともさらなる進展が見込まれていない限り、Boyajianの星の挙動に関する複数の仮説を除外した。しかし、科学者たちは、このような排除のプロセスです。科学者たちは、犯人の可能性の高い犯人を突き破り、名前を一つずつ順番に調べ、謎を解決することに近づけます。


ケプラー宇宙船とそのセンサーの図解。研究者は、機器の不具合が調光を説明できるかどうかを検討しました。
クレジット：NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
スピッツァーとスウィフトの最新のデータに基づく最新の発見は、星の周りを不均一な塵雲に指で指して、明るさの短いディップに関連する星の長く遅い調光を説明する。後者については、リング状の惑星と小惑星の群集が周回する星が同じ奇妙な調光行動を示す可能性があるという研究がある。さらに別の人は、惑星が引き離されて星に飲み込まれたと考えています。これらの謎に対する相対的な新人たちは、これまでBoyajianの星の奇妙な振る舞いについて科学者たちが試した他の説明に従ってきた。ここには、「非難された」人たちの一部と、それらを非難した証拠があります。

それは彗星の集団になるのだろうか？
Boyajianの星の不思議な短期調光行動についての一つの説明は、少なくとも数百人の彗星が星の前を通過することです。そのような大量の破片は、星をかなり暗くするのに十分な光を遮断することができ、不規則な間隔でも、ここでも科学者にカーブボールを投げた。崩壊する彗星の群れに関連するすべてのほこりや破片の温度は、スピッツァー望遠鏡が見ることができる赤外線の中でそれを輝かせるはずです。しかしスピッツァーは過剰な赤外線を検出しなかった。

スターを覆うオブジェクトはどうですか？
星の前を通過する大きな物体かもしれませんか？これは、ケプラーが外惑星探知のために設計した調光のタイプです。小型日食のように、星の顔を横切る惑星は、小さくても観測可能な明るさの低下を引き起こします。しかしこの場合、極端な調光現象には星の大きさの物体が必要であり、そのような仲間によるBoyajianの星にかかる重力は、フォローアップ観測ではっきりと分かるだろう。これまでに何も検出されていません。
NASAの天体物理学者、ナタリー・バタルハ氏は、「私が最初にデータを見たとき、ケプラーが発見した、KOI-126のような不規則で日食的な調和の類似したパターンを見せている、カリフォルニアのシリコンバレーにあるエイムズ研究センター。しかし、やはり、このような複雑な関係に従事するスターは、パートナーの重力を感じ、踊りに奇妙なリズムをもたらします。システムの質量中心の体系的なぐらつきです。「地上ベースの望遠鏡を使ったフォローアップ測定が、恒星大質量の仲間の証拠を明らかにしなかったことを知ることは非常に驚いた。

星はただ燃えていますか？
微妙な、長期的な調光が観察されたにもかかわらず、これはBoyajianの星に外出するだけの光の問題ではありません。天文学者は、これが水素を核に融合させている星の一種であると判断しました。その事実と、それが期待された生涯のどこにあるのかを考えると、徐々に明るくなるはずです。
その長期的な進化とは別に、太陽黒点を生成する星の磁気活動は、より短いサイクルを経て明るさにいくつかの浮き沈みを生じさせます。しかし、その変化の程度とそれが起こるタイムスケールは、この突然の劇的な低下に匹敵しません。例えば、太陽の明るさは定期的に低下するかもしれませんが、それは11年間の太陽サイクルの1％の1/10程度の変化です。

単にインストゥルメントの不具合がありましたか？
いくつかのオブザーバーは、ボイジャーニの星の奇妙なデータが、機器の不具合の原因となるのではないかと疑問を呈した。2つの理由から、エイムスのケプラーミッションのSETI研究所の研究者で機器科学者のダグ・コールドウェルは言う。第1に、望遠鏡の検出器のどれが星を観察しているか、光度計のレンズの欠陥を除外しているか、オンボードカメラかにかかわらず、結果は同じです。第2に、ケプラーの画像では、この星に起因するすべてのピクセルで、明るさが大幅に低下していました。通常、変化を検出するために、それらのピクセルをすべて一緒に追加し、星の全輝度を測定する必要があります。別の星に属するピクセルが間違って含まれていると、誤ったポジティブを作成する可能性があります。それは明らかにここでは当てはまりませんでした。
これまでのところ、説明の逮捕のために令状は発行されていないので、捜索が続けられる。

星にたくさんの目を置く
Boyajianの星がまだ開いている場合、科学者はWhat if ...？と尋ね続け、データが明らかにしたことに従って彼らの考えを調整する。いくつかの提案された解決策は、より多くの測定が行われるにつれてファッションに戻ってくる可能性があり、スターがどんな仲間を有していても、どのように相互作用するかをより明確に明らかにする。世界中の望遠鏡を使って、すべての波長でより高い分解能で星の光を分析することにより、天文学者はその特性の詳細を明らかにしています。

彼らはまた、長期的に星を監視しています。
「詳細を知るためには、それを再び行動に移す必要がありました。それはちょうどそれに来る、 "Boyajianは言った。「証拠がそれを保証するまで、何かを完全に排除することはできない」
2017年5月、6月、8月、9月には、スターは説明できない調光の新しいパフォーマンスを義務づけられ、天文学者はそれに備えて準備を整えました。明るさの低下は今度は小さく、4つのイベントは5日から2週間持続した。科学者たちはこの新しいデータを処理しています。この注目すべき星を理解する鍵を握るのかどうか疑問に思っています。
「この種の忍耐強く実行され、複数の波長で調整された監視は、最終的にはこの謎を解き放つだろう」とBatalha氏は語る。
それまでは、パブリックと科学者はハサグ#TabbysStarを使って調査の進捗状況をオンラインで追跡し、星からの新しい手がかりや新しい調光イベントをチェックし、研究者が探偵がクラックを起こすのを見守っているのを見守ることができます。
エイムズは、NASAの科学ミッション・ディレクターのケプラーとK2ミッションを管理しています。NASAのジェット推進研究所がケプラーのミッション開発を担当しました。Ball Aerospace＆Technologies Corporationは、ボルダーのコロラド大学の大気および宇宙物理研究室の支援を受けて、飛行システムを運用しています。この研究の作業は、NASA Exoplanet Science Instituteが実施したSagan Fellowship Programを通じて、NASAが資金を提供しているJet Propulsion Laboratoryと契約して行われました。
ケプラーミッションの詳細については、以下をご覧ください。
http://www.nasa.gov/kepler

NASAのエイムズ研究センター

最終更新日：2017年10月5日
タグ： Ames Research Center 、Kepler and K2 、Stars Universe