Questa illustrazione mostra un ipotetico anello irregolare di polvere in orbita attorno a KIC 8462852, noto anche come Star di Boyajian o Star di Tabby. Gli astronomi hanno scoperto che l'oscuramento della stella per lunghi periodi sembra essere più debole a lunghezze d'onda infrarosse più lunghe della luce e più forte a lunghezze d'onda ultraviolette più corte. Tale arrossamento è caratteristico delle particelle di polvere e non è coerente con i concetti più fantasiosi di "megastruttura aliena", che attenuerebbe uniformemente tutte le lunghezze d'onda della luce. Studiando le osservazioni dei telescopi Spitzer e Swift della NASA, così come l'osservatorio belga AstroLAB IRIS, i ricercatori sono stati in grado di limitare meglio la dimensione delle particelle di polvere. Questo li colloca all'interno della gamma trovata nei dischi di polvere in orbita attorno alle stelle, e più grandi delle particelle che si trovano tipicamente nella polvere interstellare. Il sistema è rappresentato con una coppia di comete, coerente con studi precedenti che hanno trovato prove dell'attività cometaria all'interno del sistema. Credito:NASA/JPL-Caltech
Uno degli oggetti stellari più misteriosi potrebbe finalmente rivelare alcuni dei suoi segreti.
Chiamato KIC 8462852, noto anche come Stella di Boyajian, o la stella di Tabby, l'oggetto ha subito cali di luminosità insoliti:il telescopio spaziale Kepler della NASA ha persino osservato un oscuramento fino al 20% nel giro di pochi giorni. Inoltre, la stella ha avuto tendenze di oscuramento enigmatiche molto più sottili ma a lungo termine, con uno che continua oggi. Nessuno di questi comportamenti è previsto per stelle normali leggermente più massicce del Sole. Le speculazioni hanno incluso l'idea che la stella abbia ingoiato un pianeta che è instabile, e una teoria più fantasiosa implica un gigantesco congegno o "megastruttura" costruito da una civiltà avanzata, che potrebbe raccogliere energia dalla stella e far diminuire la sua luminosità.
Un nuovo studio che utilizza le missioni Spitzer e Swift della NASA, così come l'osservatorio belga AstroLAB IRIS, suggerisce che la causa dell'oscuramento per lunghi periodi è probabilmente una nuvola di polvere irregolare che si muove intorno alla stella. Questo va contro l'idea della "megastruttura aliena" e le altre speculazioni più esotiche.
La pistola fumante:i ricercatori hanno riscontrato una minore attenuazione della luce infrarossa della stella rispetto alla sua luce ultravioletta. Qualsiasi oggetto più grande delle particelle di polvere oscurerebbe tutte le lunghezze d'onda della luce allo stesso modo quando passa davanti alla Stella di Tabby.
"Questo praticamente esclude la teoria della megastruttura aliena, poiché ciò non potrebbe spiegare l'oscuramento dipendente dalla lunghezza d'onda, " disse Huan Meng, presso l'Università dell'Arizona, Tucson, chi è l'autore principale del nuovo studio pubblicato su The Giornale Astrofisico . "Sospettiamo, Invece, c'è una nuvola di polvere in orbita attorno alla stella con un periodo orbitale di circa 700 giorni."
Perché la polvere è probabile?
Sperimentiamo spesso l'oscuramento uniforme della luce nella vita di tutti i giorni:se vai in spiaggia con un giornata di sole e sedersi sotto l'ombrellone, l'ombrello riduce la quantità di luce solare che colpisce gli occhi in tutte le lunghezze d'onda. Ma se aspetti il tramonto, il sole sembra rosso perché la luce blu e ultravioletta viene dispersa da minuscole particelle. Il nuovo studio suggerisce che gli oggetti che causano l'oscuramento a lungo termine della stella di Tabby non possono avere un diametro superiore a pochi micrometri (circa un decimillesimo di pollice).
Da gennaio a dicembre 2016, i ricercatori hanno osservato la stella di Tabby nell'ultravioletto usando Swift, e nell'infrarosso usando Spitzer. A complemento dei telescopi spaziali, i ricercatori hanno anche osservato la stella in luce visibile durante lo stesso periodo utilizzando AstroLAB IRIS, un osservatorio pubblico con un telescopio riflettore largo 27 pollici (68 centimetri) situato vicino al villaggio belga di Zillebeke.
Sulla base del forte tuffo ultravioletto, i ricercatori hanno determinato che le particelle bloccanti devono essere più grandi della polvere interstellare, piccoli grani che potrebbero trovarsi ovunque tra la Terra e la stella. Particelle così piccole non potrebbero rimanere in orbita attorno alla stella perché la pressione della sua luce stellare le spingerebbe più lontano nello spazio. Polvere che orbita intorno a una stella, chiamata polvere circumstellare, non è così piccolo da volare via, ma anche non abbastanza grande da bloccare uniformemente la luce in tutte le lunghezze d'onda. Questa è attualmente considerata la migliore spiegazione, anche se altri sono possibili.
Collaborazione con astrofili
Gli scienziati cittadini hanno avuto un ruolo fondamentale nell'esplorazione della stella di Tabby sin dalla sua scoperta. La luce di questo oggetto è stata identificata per la prima volta come "bizzarra" e "interessante" dai partecipanti al progetto Planet Hunters, che consente a chiunque di cercare pianeti nei dati di Kepler. Ciò ha portato a uno studio del 2016 che introduceva formalmente l'oggetto, che è soprannominato per Tabetha Boyajian, ora alla Louisiana State University, Baton Rouge, che era l'autore principale del documento originale ed è coautore del nuovo studio. Il recente lavoro sull'oscuramento a lungo periodo coinvolge astronomi dilettanti che forniscono supporto tecnico e software ad AstroLAB.
Diversi membri del team AstroLAB che fanno volontariato presso l'osservatorio non hanno una formazione astronomica formale. Franky Dubois, che azionava il telescopio durante le osservazioni di Tabby's Star, è stato il caposquadra in una fabbrica di cinture di sicurezza fino al suo pensionamento. Ludwig Logie, chi aiuta con problemi tecnici sul telescopio, è un coordinatore della sicurezza nel settore edile. Steve Rau, chi elabora le osservazioni della luminosità delle stelle, è formatore presso una compagnia ferroviaria belga.
Sigfrido Vanaverbeke, un volontario AstroLAB che ha conseguito un dottorato di ricerca. in fisica, si è interessato a Tabby's Star dopo aver letto lo studio del 2016, e persuase Dubois, Logie e Rau usano Astrolab per osservarlo.
"Ho detto ai miei colleghi:'Questo sarebbe un oggetto interessante da seguire, '", ha ricordato Vanaverbeke. "Abbiamo deciso di partecipare".
George Rieke, astronomo dell'Università dell'Arizona, un coautore del nuovo studio, ha contattato il gruppo AstroLAB quando ha visto i loro dati su Tabby's Star pubblicati in un archivio pubblico di astronomia. I gruppi di Stati Uniti e Belgio si sono uniti per combinare e analizzare i loro risultati.
Esplorazione futura
Mentre gli autori dello studio hanno una buona idea del perché Tabby's Star si affievolisca a lungo termine, non hanno affrontato gli eventi di oscuramento a breve termine che si sono verificati in scatti di tre giorni nel 2017. Inoltre, non hanno affrontato il mistero dei principali cali di luminosità del 20% osservati da Keplero mentre studiava il campo Cygnus della sua missione primaria. Precedenti ricerche con Spitzer e il Wide-field Infrared Survey Explorer della NASA hanno suggerito che uno sciame di comete potrebbe essere la causa dell'oscuramento di breve periodo. Le comete sono anche una delle fonti più comuni di polvere che orbita intorno alle stelle, e quindi potrebbe anche essere correlato all'oscuramento di lungo periodo studiato da Meng e colleghi.
Ora che Keplero sta esplorando altri tratti di cielo nella sua attuale missione, chiamato K2, non può più seguire Tabby's Star, ma i futuri telescopi potrebbero aiutare a svelare più segreti di questo misterioso oggetto.
"La stella di Tabby potrebbe avere qualcosa come un ciclo di attività solare. Questo è qualcosa che necessita di ulteriori indagini e continuerà ad interessare gli scienziati per molti anni a venire, "Ha detto Vanaverbeke.
