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如何看待 2017 年 9 月疑似戴森球的塔比星 (KIC 8462852) 出现的新变化? 第1页

  

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欧空局GAIA任务将于2018年4月25日,也就是几天后,发布DR2数据。这对进一步确定KIC 8462852的特性很有帮助。如果GAIA任务用几何方法测得的,地球和KIC 8462之间的距离,显著小于1300光年,那么就将有利于戴森球假说。


在此分享一篇最近发表的论文的摘要,是关于另一颗疑似戴森球恒星TYC 6111-1162-1的异常现象,用的是之前发布的GAIA DR1数据:《SETI WITH GAIA: THE OBSERVATIONAL SIGNATURES OF NEARLY COMPLETE DYSON SPHERES》

高能预警:

该论文是发在arXiv上的,而arXiv目前没有传统期刊的同行评议机制来在最大程度上确保论文没有低级错误。因此请谨慎对待该论文的内容。

0,同一恒星,距离地球越远,亮度越低,以此原理测得的距离称为亮度距离;此外,从不同方向观测同一恒星,恒星的位置会有差异,以此原理测得的距离称为几何距离。


1,对于自然恒星,测得的亮度距离和和几何距离应该一致。然而,如果恒星被戴森球裹得差不多了,从地球上看到的亮度显著低于其恒星自身亮度,那么测得的亮度距离会远远大于测得的几何距离。


2,人类完全可能观测不到戴森球的废热(也就是观测不到显著红外超),只要戴森球满足以下至少1点:

1)废热不是各向同性释放,且主要散热口没有对准地球;

2)吸收的恒星能量被以其他释放废热不多的形式利用。

因此戴森球完全可能避开红外超探测。但是,有无红外超,不影响亮度距离-几何距离方法。


3,TYC 6111-1162-1恒星,地面望远镜测得的亮度距离为:

724.07 - 114.1 到 724.07 + 163光年,

这比GAIA DR1 数据测得的几何距离:375.35±22.81光年,大整整1倍(按照论文中的模型,这么大的偏差,如果是不透光的几何吸收体遮挡造成的,那么该恒星垂直于视线的横截面,需要被遮挡至少75%)。但该恒星无明显红外超。

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2018-4-27 23:01:13

根据GAIA DR2数据,几何距离为567.62±16.78光年,与亮度距离接近了不少。

如果这个数据无误,那么TYC 6111-1162-1被戴森球包裹的可能性显著降低。

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4,根据光谱,该恒星是一颗非常普通的F型主序星。


5,根据测得的径向速度可以确定,该恒星有一颗目前没被看到的伴星。

因此目前不能完全排除亮度距离-几何距离的差异来自于伴星干扰的可能性。

但这个解释的问题在于,GAIA在14个月的很多次重复测量中,随着时间的推移,测得的几何距离非常稳定。如果亮度距离和几何距离的差异完全由伴星贡献,那么在这么长的时间内,这颗伴星的运动,应该足以让测得的几何距离出现显著变化。


6,GAIA DR 3数据将于2020年后半年发布,预计将发现更多的亮度距离-几何距离显著异常恒星。


2018-4-25 18:34:54

刚刚发布的GAIA DR2数据,

KIC 8462与地球之间的几何距离为:

1469.90 ± 16.305光年(误差为2%)。

根据2016年《A FIRST VIEW WITH GAIA ON KIC 8462852 DISTANCE ESTIMATES AND A COMPARISON TO OTHER F STARS》文章的数据,

KIC 8462与地球之间的亮度距离为:

1480.494 ± 114.135 光年。


KIC 8462的亮度距离和几何距离基本相等。

如果以上的数据都无误的话,这次发布的GAIA DR2 数据没有提高KIC 8462的戴森球假说成立的可能性。


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持续关注很久了,现在觉着基本是一种神奇的非自然结构无疑了,可能是一种人造环状结构。下面的内容来自于自己长期关注的信息的整合,和我自己的理解。

行星彗星群还有小行星带,气态尘埃云早在上期节目早期就被pass掉了。并且经过光谱学测定遮挡物质没有氢、钠、钙。看起来也不像是气体。光谱学观测手段已经完全排除掉了彗星群和星际气体的可能性。这个自行搜索。之前几位答主说的很详细,这里我也不再啰嗦。

我主要说一下对目前的光变曲线产生的一些推断。

中间数据断了,因为到了六月中旬雨季时候,那个一直搬运数据的朋友说那个博主关闭望远镜防雷击所以停更数据。

所以很长时间都没消息。按照之前的数据,最好的模型就是巨型气体行星带环系统拖着两个特洛伊小行星群如下图:

但是这个模型无法解释塔比星为什么光度在持续下降。并且对于特洛伊小行星群来说,造成的光变也未免陡了些。这个模型还要填充入大量小行星。


这时候我们再来看题主贴出的今年五月份以来到现在为止的光变曲线。呈中心对称状,且两边各有两次对称的光变。如果放在自然界,只能是巧合。几乎是不可能存在自然遮挡物,恰好出现如此对称的光变曲线。

推断百分之二十那次是建造完毕的那部分戴森球(环)恰好朝着我们,戴森球是一个环状结构。

而今年也光变的这一部分在某个地方从两边往中间建,但是属于刚动工,建造的还很细,中间是完整的缺口还没合拢,还在建设中。

且只有这样,才能解释塔比星好多年以来光度持续下降的原因。因为塔比是一颗年轻的主序星,和太阳一样。没有理由持续的变暗。

继续观测的话,看到的就是旁边的戴森环的工程进度了。

继续观望吧,光变还会持续。

补充下,本人是天文爱好者。一直很关注塔比星光变。开始我是比较愿意看到结果是人造物的。并且就现在数据来看越来越多的可能性都在逐步排除,最后的矛头都在指向戴森环,而戴森环可以天衣无缝解释所有的光变问题。想想还挺激动的。

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9.22补充:

大概看了一些朋友对于戴森环(球)这种科技存在性的质疑。他们觉着一个文明有能力建造这么庞大的工程,那么为什么不利用反物质暗能量或者其他的什么更高级的能量?

关于这个我想说,科学可以有想象,但是一切想象不能脱离物质能量的基础。

反物质目前只在实验室能制造出几个反氢原子。在一个全是正物质的宇宙,又如何达到量产并且利用?

而暗能量,连是什么都搞不明白,还处于猜想阶段,又谈何利用?

而反观我们的恒星太阳,稳定的核聚变,持续不断的能量。

我们地球上目前所利用的所有能量,除了核能,几乎都是太阳提供的。

而我们,只利用了太阳散发全部能量的22亿分之一,太阳一秒产生的能量,够地球用七十年。

这是多么恐怖的能量。

一个脑回路正常的二级文明,放着这么庞大的资源,没有理由不利用。这也是我们人类在掌握可控核聚变以后的发展方向。

其表现方式,就是戴森环(球)。

至于某些朋友担心的建造资源问题,这么庞大的工程,肯定不是一代人就能搞定的,工期也会非常长,会利用早期采集的能量在别的星球采集资源以进行后续工程。这是个滚雪球的活。

至于那一部分担心被发现的朋友。担心是没必要担心的。1400光年是个不小的尺度,以我们现在最快的速度也要4000多万年。而一个二级文明,也不可能达到一个非常快的空间航行速度,随着逐渐接近光速,能量的需求,是指数级增长的。不管是来侵占或者旅游,未免时间和成本都太高了些。至于被看到,在木星附近看我们就是个小点了,电磁波远距离也被削的差不多了。

文明,肯定是有的。银河系都至少有我们一家,隔壁254万光年以外还有本星系团的老大,仙女星系,怎么着也得有一家文明吧。

况且我们已知的宇宙也有至少一千亿个星系。

只不过隔得太远了而已。

总之,还是希望天文学家们继续关注塔比,有更加确凿的证据来证明他的存在,毕竟光变只能基本确定,而无法完全确定。

如果能完全确定,那么,我们的宇宙,可比我们想象中的,热闹多了。


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突然脑洞:宇宙中缺失的那么多质量在哪里?

科学家:寻找暗物质ing

塔比星人:大伙儿撸起袖子加油干哪,没看见这个宇宙里一多半恒星都盖上戴森球了嘛!


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本来觉得现在不是回答的合适时机,可是最近几天有太多的人邀请我。作为负责任的连载答主,非常理解小伙伴们迫不及待的心情,所以放个大招给你们,总结一下今年5月以来的有关进展。

Boyajian 在她 Where's the Flux 网站上一直在更新 KIC 8462852的光变曲线,还发起了众筹活动,把5月以来的每次变暗都取了名字。但是从单个波段看到的更多变暗事件并不会提供比5月更加有用的信息,只是提供了一个又一个“观测窗口”。获取的观测数据还需要时间来分析,所以我们吃瓜群众们要做的还是等待。。。

5月以来有几篇上传到 arXiv的论文很有意思。

短期的亮度下降

[1709.01732] Detection of a repeated transit signature in the light curve of the enigma star KIC 8462852: a 928-day period?

这篇文章的作者重新分析了开普勒望远镜得到的亮度曲线,发现在 22 次短暂的亮度下降事件中有两次高度相似。这两次事件分别发生在开普勒望远镜观测的第215天和第1143天,每次事件都持续 3.3 天,亮度下降 0.1%。如果把它们画在一起是这个样子的:

如果这两个事件是由同一个天体造成的,那么可知这个天体的轨道周期是928.25 天,接下来在2017 年3月还会重复出现(但是并没有观测到)。下一次出现将会在 2019 年10月。作者倾向于这些事件是由于恒星被一个巨大的环状结构遮挡,也有可能是一系列彗星遮挡导致的。


长期变暗

[1605.02760] The Stability of F-star Brightness on Century Timescales

去年有研究团队检查了 1890 ~ 1989 年期间的“哈佛照相底片”,发现 KIC 8462852 在持续的变暗,速率是每世纪变暗 0.165 ± 0.013 个星等(或每年变暗 0.152 ± 0.012%),之后引起了一些争议,包括德国 Sonneberg 天文台的照相底片都不支持这个结论。本文进一步确认了这个持续上百年的变暗其实是不存在的,是由于1950年代-1960年代前后的观测数据有系统偏差导致的。中间这个缺少数据的阶段称为“Menzel Gap”(门泽尔空当),原因是哈佛大学天文台台长门泽尔由于预算削减曾经暂时中断了观测。

上图是哈佛照相底片经过改正后的亮度数据。如果把1960年以前和以后的数据分开看,各自都不存在下降(红线和粉线)。但是如果合并到一起就具有下降的趋势(黄色)。原因是Menzel Gap前后的数据存在一个小的系统偏差。



去年已经有人重新分析过开普勒望远镜在运行期间获得的数据,得到这样的曲线:

看到自2009年开普勒望远镜开始工作时就KIC 8462852就已经在变暗,速率是每年 0.341 ± 0.041%。在2011年下半年开始突然加速变暗,持续了大约一年后变暗的速度又逐渐放慢。这个结果是相当可靠的,并且与前面的结果并不矛盾。在过去100年里KIC 8462852没有明显的变暗,但是在2009-2013年这段时间确实发生了明显的下降。

[1708.07822] Where Is the Flux Going? The Long-Term Photometric Variability of Boyajian's Star

这篇文章分析了ASAS和 ASAS-SN的数据,给出了一个非常有意思的结果。ASAS是1997年开始运行的两台10厘米小口径望远镜,一台位于智利,一台位于夏威夷。ASAS-SN则是两组望远镜阵列,每组由4台14厘米口径的望远镜组成,也是分别位于智利和夏威夷,用于全天的监测,寻找像超新星这样的瞬变源。ASAS-SN早在2015年就开始覆盖了KIC 8462852所在的天区。两年多的观测结果显示,KIC 8462852正在以每年6.3 ± 1.4 mmag 的速率变暗(大约每年变暗0.58%)。

ASAS的数据更加神奇:

黑色是ASAS望远镜从2006年开始的数据。红色是把上面提到的开普勒望远镜的数据叠加在黑色数据上,而蓝色则是把ASAS-SN的数据也叠加上来。从这个图可以看到,ASAS的数据在开普勒望远镜运行这段时间(2009-2013)也观测到了明显变暗,所以结果是一致的。但是我们看到从2006年到现在这11年里,KIC8462852至少出现过两次非常明显的增亮。一次至少是从2006年下半年开始的,持续到2008年上半年,另一次从2014年开始的。因此实际上KIC8462852的亮度并非像开普勒望远镜的数据显示的那样是单调下降的,而是有变亮——变暗——再变亮——再变暗的反复。这说明KIC8462852的亮度变化远比之前想象的要复杂。

此外,仔细看还可以发现,黑色的数据从2009到2013这段时间下降的幅度比红色曲线更大。这段时间内ASAS得到的变暗速率是每年15.8±1.5 mmag(每年1.46%),比开普勒得到的变暗速率快得多。由于开普勒望远镜使用的波段比ASAS用的 V 波段的波长更长,因此说明红端的亮度下降不如蓝端明显,所以KIC8462852的颜色在这段时间里变得更偏红。而尘埃引起的遮挡或者恒星温度下降都符合这个现象。

[1708.07556] Extinction and the Dimming of KIC 8462852

这篇文章分析了两个空间望远镜(Swift和Spitzer)以及一个地面望远镜获得的多波段数据。

Swift (雨燕),全称为伽玛暴快速反应探测器,是用于观测伽玛射线暴的卫星,上面搭载的紫外/光学望远镜(UVOT)从2015年到2016年期间观测了从0.20到0.54微米的5个波段的数据,得到变暗的速率为每年 22.1±9.7 mmag(或每年2.0%)。

地面望远镜得到的变暗速率:

0.44微米的B波段:每年 26.3 ± 1.5 mmag(每年2.42%)

0.55微米的V波段:每年 21.6 ± 1.5 mmag(每年1.99%)

0.64微米的R波段:每年 13.1 ± 1.0 mmag(每年1.21%)

Spitzer 红外望远镜:

3.6微米波段:每年 5.1 ± 1.5 mmag(每年0.47%)

4.5微米波段:每年 4.8 ± 2.0 mmag(每年0.44%)

波长越长,下降速率越慢。所以,KIC8462852在亮度下降的这段时期,变得更加“红”,与上面的结果相符。但是变“红”的程度与星际尘埃比起来又没有那么“红”,不像是普通的星际尘埃遮挡造成的,而更加倾向于恒星周围的物质。

综上所述,KIC8462852在过去百年间没有观测到长期的、显著的变暗。在过去11年里发生了至少两次反复变亮、变暗的过程,并且在两次变暗过程中颜色都变得更“红”,但又不像星际尘埃那么红,不像是普通的星际尘埃造成的。

理论解释

如果一个天体拥有一个极为罕见的现象A,同时又存在另一个比较罕见的现象B,那么A和B同时存在很可能并非是巧合,而是具有某种联系。因此要解释KIC 8462852,必须要同时解释现象A(即短时间的亮度下降)、现象B(即以年为单位的亮度变化),同时还要解释A和B发生的概率。可惜目前还没有理论能同时满足以上条件。


[1705.08427] Will the Trojans return in 2021?

这篇文章提出了一个环状结构+托洛央小行星群的模型,每次看到这张图就忍不住夸赞真漂亮,但是根据这个理论,今年6月观测到的应该是带环天体的次食(即被恒星遮挡),应该只有一次亮度下降,但实际上有多次,况且他们也没有解释开普勒望远镜观测到的以年为单位的持续变暗,因此这个理论其实并不成立。


[1612.07332] Secular Dimming of KIC 8462852 Following its Consumption of a Planet

目前看来这是相对好一些的理论解释。这篇文章的作者提出KIC 8462852的长期变暗是由于一个或者几个行星级别天体掉落到主星里形成的。掉落时释放的引力势能会让恒星的外层短时间变亮,而后逐渐变暗,最终回到正常的状态。开普勒望远镜观测到的是变暗的阶段。这个过程持续的时间取决于掉落天体的质量。如果是月球级别的天体,持续变暗的时间是~10年的量级,如果是褐矮星,可以产生持续上万年的变暗。特别是考虑到KIC 8462852旁边有一颗伴星,疑似是一个双星系统,伴星的引力扰动产生的“古在(Kozai)效应”可以将这个行星级的天体激发到一个偏心率非常高的轨道上,近而掉落到主星上。

而短期的变暗可能是由于行星瓦解后碎片遮挡了恒星造成的,也有可能是彗星等天体同样被“古在(Kozai)效应”激发到高偏心率的轨道上而形成的。但是这篇文章的作者也说这个理论最大的困难在于:发生类似现象的恒星应该很多,而实际观测到的却很少,目前只有KIC 8462852这一颗。

不同质量的天体掉落主星产生的亮度变化(上)以及亮度的变化速率(下)。灰色代表观测到的亮度变化速率。


总结

KIC 8462852的疑点还没有解开,从5月到现在的进展还非常有限。目前已经公开或发表的都是对历史数据进行的分析,自从5月变暗以来有一大波观测,结果都还没有发表呢。在这些对历史数据的分析里,有两个现象得到了不同研究的互相支持,因此是可靠的,即2009-2013年期间的变暗,以及在变暗时恒星颜色变得更“红”。除此之外基于个别的、粗略的观测资料都不能过早下结论。例如某网站贴出遮挡前后的钠、钙谱线变化,并非细致处理后的结果,也没有见到研究论文发表出来,可靠性存疑,因此暂时不予考虑。有些国外的个人网站上发布的数据存在系统误差和严重的过度拟合,看看就好。至于这个题目下有的答主提到的光变曲线对称就说明是巧合,“不可能存在自然遮挡物”,更是轻率不负责任的。

上次回答后有人问,如果排除了彗星是否就意味着戴森球(环)的可能性变大了呢?答案是否定的。天文里没有排除法,你永远无法知道漏掉了什么样的天体。更何况人们对于彗星、星子、尘埃等物质的了解程度受到观测手段的限制,远远没有触及最极端的情形。虽然目前没有理论完美的解释观测现象,但是更没有证据指向戴森球(环)。最后只想说,宇宙之大,无奇不有,人类目前知道的只是微不足道的一小部分,自然界远远超出人们的想象。


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戴森球是我听到过的最愚蠢的收集能源的方法,我不相信一个能制造星球级别巨浩工程的文明会通过戴森球这种方式收集能源,这太低效了。




  

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