Alcuni 1, 500 anni luce dalla Terra, si sta svolgendo un mistero di proporzioni stellari. Una singola stella là fuori ha catturato l'immaginazione degli scienziati e del pubblico nel settembre 2015 con la sua luminosità stranamente fluttuante. Da allora, la comunità scientifica sta osservando questo carattere enigmatico e vagliando metodicamente i dati alla ricerca di una risposta. Certe spiegazioni vengono eliminate, mentre altri probabili sospetti vengono alla ribalta. Nel frattempo, il mondo ha la possibilità di guardare, mentre il processo scientifico e il mistero continuano a svolgersi.

La stella sotto esame è ufficialmente conosciuta come KIC 8462852, ma è stato soprannominato "Tabby's Star, "per il suo scopritore, Tabetha Boyajian, un assistente professore di astrofisica alla Louisiana State University di Baton Rouge. È diventato famoso per la prima volta quando i dati del telescopio spaziale Kepler della NASA hanno rivelato che cali improvvisi e significativi della sua luminosità si erano verificati nel 2011 e nel 2013. La luce della stella si è attenuata fino al 22% per giorni alla volta. Nessun'altra stella su più di 200, 000 che Keplero misurò durante il suo originale, missione quadriennale si comporta esattamente in questo modo.

"Questo comportamento [di oscuramento] non era qualcosa che stavamo cercando o che avevamo addestrato a trovare ai nostri algoritmi, " Boyajian ha detto. "In effetti, siamo stati avvisati per la prima volta dell'attività unica della stella dagli scienziati cittadini che partecipano al programma Planet Hunters".

Una detective story stellare

La teoria preferita di Internet per spiegare lo strano fenomeno era che questa potesse essere una sfera di Dyson, un'ipotetica struttura costruita da una civiltà aliena avanzata per raccogliere energia dalla sua stella. Però, nuovi dati dal telescopio spaziale Spitzer della NASA e dalla missione Swift, insieme a un osservatorio belga utilizzato da astrofili, fornire una forte prova contro una tale "megastruttura".

Questi osservatori stavano osservando un altro tipo di comportamento enigmatico della stella di Boyajian:un comportamento meno estremo, oscuramento a lungo termine che è anche difficile da spiegare. Quello che hanno trovato ci dice qualcosa sugli improvvisi cali nella luce della stella, anche:i loro risultati mostrano che un grande, un oggetto solido come la struttura ipotizzata non farebbe diminuire la luce delle stelle nel modo preciso osservato dai telescopi.

La comunità scientifica ha in effetti sempre favorito una serie di spiegazioni più plausibili. Questi scenari sono sottoposti alla stessa valutazione rigorosa:un gruppo di ricercatori tende a un'idea particolare, fanno osservazioni della stella, analizzare i dati, confrontare il loro scenario proposto con i risultati di altri ricercatori in tutto il mondo, e vedi come tutto torna.

Finora, queste indagini hanno portato gli scienziati a escludere molteplici ipotesi per il comportamento della stella di Boyajian, almeno in attesa di ulteriori sviluppi. Eppure è questo processo di eliminazione:gli scienziati si fanno strada attraverso i probabili colpevoli, cancellando i nomi dalla loro lista, uno per uno – questo ci avvicinerà alla risoluzione del mistero.

Le scoperte più recenti, sulla base dei nuovi dati di Spitzer e Swift, puntare il dito su una nuvola di polvere irregolare che orbita intorno alla stella per spiegare il lungo, lento oscuramento della stella, che può risultare correlato ai brevi cali di luminosità. Quanto a quest'ultimo, uno studio ha suggerito che una stella in orbita attorno a un pianeta circondato da anelli e ammassi di asteroidi potrebbe mostrare lo stesso strano comportamento di oscuramento. Ancora un altro ha considerato un pianeta che viene fatto a pezzi e inghiottito dalla stella. Questi relativamente nuovi arrivati ​​al mistero hanno seguito altre spiegazioni precedentemente messe sotto processo dagli scienziati per lo strano comportamento della stella di Boyajian. Ecco alcuni degli "accusati, " e le prove che li scagionavano.

Potrebbe essere uno sciame di comete?

Una spiegazione per il misterioso comportamento di oscuramento a breve termine della stella di Boyajian potrebbe essere uno sciame di comete - centinaia di loro, almeno – passando davanti alla stella. Una quantità così grande di detriti potrebbe essere in grado di bloccare abbastanza luce da oscurare considerevolmente la stella, e ad intervalli irregolari, ma qui, pure, ha lanciato agli scienziati una palla curva. La temperatura di tutta la polvere e i detriti associati a un'orda di comete in disintegrazione dovrebbe farla brillare nell'infrarosso, qualcosa che il telescopio Spitzer sarebbe in grado di vedere. Spitzer, però, non ha trovato radiazioni infrarosse in eccesso.

Che dire di un oggetto che eclissa la stella?

Potrebbe essere un oggetto di grandi dimensioni che passa davanti alla stella? Questo è il tipo di oscuramento che Kepler è stato progettato per rilevare nella sua caccia agli esopianeti:come una mini-eclissi, un pianeta che attraversa la faccia della sua stella causerà un minuscolo, ma osservabile, diminuzione della luminosità. In questo caso, anche se, gli eventi di oscuramento estremo richiederebbero un oggetto delle dimensioni di una stella, e la forza gravitazionale esercitata sulla stella di Boyajian da un tale compagno sarebbe evidente nelle osservazioni successive. Finora non è stato rilevato nulla.

"Quando ho visto i dati per la prima volta, Mi sono subito ricordato dei sistemi a tripla stella ad eclisse scoperti da Keplero - sistemi come KOI-126, che mostrano modelli simili di irregolari, oscuramenti simili a eclissi, "ha detto Natalie Batalha, un astrofisico presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California. Ma, ancora, una star impegnata in una relazione così complicata sentirebbe l'attrazione gravitazionale dei suoi partner, portando uno strano ritmo alla sua danza:un'oscillazione sistematica del centro di massa del sistema. "Sono stato molto sorpreso di apprendere che le misurazioni di follow-up con telescopi terrestri non hanno rivelato prove di un compagno di massa stellare".

La stella si sta spegnendo?

Nonostante il sottile, dimmerazione a lungo termine osservata, non si tratta semplicemente delle luci che si spengono alla stella di Boyajian. Gli astronomi hanno determinato che questo è un tipo di stella che sta fondendo l'idrogeno in elio nel suo nucleo. Given that fact and where it is in its expected lifetime, it should be gradually brightening, not growing fainter.

Apart from its long-term evolution, a star's magnetic activity – which produces sunspots – does go through shorter cycles, creating some ups and downs in brightness. Però, the extent of those changes and the timescale on which they occur are not comparable to this one's sudden, dramatic dips. Per esempio, the brightness of our sun may decrease periodically, but that's a change on the order of just one-tenth of one percent over its 11-year solar cycle.

Was there simply an instrument glitch?

Some observers questioned if an instrument glitch could be responsible for the strange data on Boyajian's star. No, says Doug Caldwell, SETI Institute researcher and instrument scientist for the Kepler mission at Ames—for two reasons. Primo, the results are the same, regardless of which of the telescope's detectors were observing the star, ruling out a defect on the lens of the photometer, or the on-board camera. Second, the enormous drops in brightness were already visible in every single pixel attributed to this star in the Kepler images. Generalmente, all those pixels need to be added together and the total brightness of a star measured, in order to detect a change; if any pixels belonging to another star are mistakenly included, this can create a false positive. That was clearly not the case here.

Finora, no warrant has yet been issued for any one explanation's arrest, and so the hunt goes on.

Keeping Many Eyes on the Star

With the case of Boyajian's star still open, scientists continue to ask What if…?, and adjust their ideas according to what the data reveals. Some proposed solutions could even come back into fashion as more measurements are made, revealing more definitively whether the star has any companions and how they might interact. Using telescopes around the world to analyze the star's light at all wavelengths and with greater resolution, astronomers are picking out more details of its characteristics.

They're also monitoring the star over the long term.

"To learn more, we needed to catch it in action again. It just comes down to that, " Boyajian said. "We can't rule anything out completely until the evidence warrants it."

A maggio 2017, and again in June, August and September, the star obliged with new performances of unexplained dimming, and astronomers were ready for it. The dips in brightness were smaller this time, and the four events lasted between five days and two weeks. Scientists are now processing this new data, wondering if it will hold the key to understanding this remarkable star.

"This kind of patiently executed, coordinated monitoring at multiple wavelengths will unlock this mystery eventually, " Batalha said.

Until that time, the public and scientists alike can follow the investigation's progress online with the hashtag #TabbysStar, checking for new clues or new dimming events from the star, and watching as researcher-detectives work hard to crack the case.