Travel旅行 5937 字 10個月前

第18章 塔比星

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“常見恒星”一致;但它的“不普通”,恰恰源於這種“普通”——沒有任何已知的機製,能讓一顆普通F型星產生如此不規則的光變。

對比其他“異常恒星”:

變星:比如造父變星,亮度變化有嚴格周期(幾天到幾個月),且深度固定(10%-100%);

耀星:比如太陽,耀斑會導致亮度突然上升(而非下降),且持續時間短(幾分鐘到幾小時);

食雙星:兩顆恒星互相遮擋,亮度變化有固定周期(幾小時到幾天),且深度取決於兩顆恒星的大小比。

塔比星的光變,完全不符合這些“已知模板”——它就像一個“不按劇本演戲的演員”,讓天文學家不得不重新思考:恒星的亮度變化,還有多少我們不知道的可能?

三、異常光變的“細節解剖”:不是淩日,不是耀斑,那是什麼?

塔比星的光變曲線,有三個最顯著的特征,也是所有解釋必須麵對的“考題”:

3.1特征一:深度大——22%的亮度下降

行星淩日的深度,取決於行星與恒星的麵積比:比如地球淩日,深度約0.01%;木星淩日,約1%。而塔比星的下降深度達22%——意味著遮擋它的物體,麵積是恒星截麵的22%(恒星截麵≈πR2,R=1.58R,所以遮擋物麵積≈0.22×π×(1.58×6.96×10?m)2≈1.2×101?m2)。

這是什麼概念?如果遮擋物是固體,它的直徑約為1.3×10?m(相當於130萬公裡)——比土星環的直徑(約28萬公裡)小,但比地球直徑(1.27萬公裡)大100倍。

3.2特征二:無周期性——隨機的“開關”

塔比星的光變沒有固定周期:有時幾個月暗一次,有時一年暗好幾次;有時持續幾天,有時持續幾周。這種“隨機性”排除了周期性天體(比如行星、雙星、彗星群)的可能——因為這些天體的運動有規律,遮擋時間也會重複。

3.3特征三:無紅外excess——沒有“發熱的塵埃”

如果有大量塵埃遮擋恒星,塵埃會吸收可見光,再以紅外輻射釋放,導致恒星的紅外亮度升高(紅外excess)。但斯皮策望遠鏡的觀測顯示,塔比星的紅外亮度與正常F型星一致,沒有異常的紅外輻射。

這直接排除了“大量塵埃遮擋”的解釋——比如彗星分裂後的碎塊,或者行星碰撞產生的塵埃雲。

四、解釋之爭:從彗星群到外星文明,誰在“調暗”塔比星?

麵對塔比星的異常,科學界提出了十幾種解釋,其中最熱門的有四種:彗星群、外星巨型結構、恒星活動、星際物質遮擋。我們逐一分析:

4.1解釋一:彗星群——“一群碎冰塊的舞蹈”

這是最“傳統”的解釋,由博亞吉安團隊在2016年提出:

場景:一顆大彗星(直徑約100公裡)在靠近塔比星時,被恒星的潮汐力撕裂,形成大量碎冰塊(直徑從幾米到幾公裡不等);

遮擋機製:這些碎冰塊繞恒星運行,形成一個“碎片盤”,偶爾會集體遮擋恒星光線;

依據:碎片盤的無規則運動,能解釋光變的隨機性;碎冰塊的溫度低(-200℃以下),不會產生紅外excess。

但質疑也隨之而來:

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數量問題:需要至少101?個碎冰塊才能遮擋22%的光——這需要一顆直徑100公裡的彗星分裂成萬億塊,概率極低;

軌道問題:碎片盤的軌道必須是“高度傾斜”的(與恒星赤道成60°以上),才能解釋光變的深度,但如何形成這樣傾斜的碎片盤?

4.2解釋二:外星巨型結構——“戴森swarm的陰影”

這是最“科幻”的解釋,由賓夕法尼亞大學的天文學家傑森·賴特(JasonWright)在2015年提出:

場景:塔比星周圍存在一個戴森swarm(DysonSwarm)——由大量小型太陽能板組成的結構,圍繞恒星收集能量;

遮擋機製:這些太陽能板的軌道不規則,偶爾會集體遮擋恒星光線;

依據:戴森swarm能解釋光變的隨機性和深度——因為太陽能板的大小和軌道可以調整,遮擋麵積可以達到22%。

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