Voor jaren, astronomen hebben naar de lucht gekeken en gespeculeerd over het vreemde dimgedrag van Tabby's Star.

Meer dan een eeuw geleden voor het eerst geïdentificeerd, de ster daalt in helderheid gedurende dagen of weken voordat hij terugkeert naar zijn eerdere helderheid. Tegelijkertijd, de ster lijkt langzaam zijn glans te verliezen, waardoor onderzoekers achter hun oren krabben.

Nutsvoorzieningen, astronomen van de Columbia University geloven dat ze een verklaring voor deze eigenaardigheid hebben ontwikkeld.

In een nieuw artikel gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , astrofysici Brian Metzger, Miguel Martinez en Nicholas Stone stellen voor dat het dimmen op de lange termijn het resultaat is van een schijf van puin - gescheurd uit een smeltende exomoon - die zich ophoopt en rond de ster draait, het licht blokkeren als het materiaal tussen de ster en de aarde passeert.

"De exomoon is als een komeet van ijs die verdampt en van deze rotsen de ruimte in spuwt, " zei Metzger, universitair hoofddocent astrofysica aan de Columbia University en hoofdonderzoeker van het onderzoek. "Uiteindelijk zal de exomoon volledig verdampen, maar het zal miljoenen jaren duren voordat de maan is gesmolten en verteerd door de ster. We hebben zoveel geluk dat deze verdampingsgebeurtenis plaatsvindt."

Tabby's ster, ook bekend als KIC 8462852 of Boyajian's Star, is vernoemd naar Tabetha Boyajian, de astrofysicus van de Louisiana State University (LSU), die het ongewone dimgedrag van de ster in 2015 ontdekte. Boyajian ontdekte dat Tabby's Star af en toe in helderheid daalt - soms met slechts 1 procent en soms met wel 22 procent - gedurende dagen of weken voordat hij zijn helderheid terugkrijgt glans. Een jaar later, LSU-astronoom Bradley Schaefer ontdekte dat de helderheid van de ster in de loop van de tijd ook zwakker wordt, dimmen met 14 procent tussen 1890 en 1989.

Wetenschappers over de hele wereld hebben een verscheidenheid aan theorieën voorgesteld, variërend van komeetstormen tot buitenaardse "megastructuren, " om de kortetermijndips in helderheid te verklaren, maar zeer recentelijk eens geworden over een veel alledaagsere boosdoener:stof.

Omdat een exoplaneet wordt vernietigd door sterke interacties of botsingen met zijn moederster, Metzger legde uit, de exomaan die rond de exoplaneet draait, kan kwetsbaar worden voor de aantrekkingskracht van de centrale ster van het systeem. De kracht kan zo groot zijn dat de ster de exomoon van zijn planeet wegrukt, waardoor de exomoon botst met een ster of op een andere manier uit het systeem wordt geworpen.

In een klein percentage van de gevallen echter, de ster steelt de exomoon en plaatst deze in een nieuwe baan om zichzelf heen. In deze nieuwe baan, de ijzige, stoffige exomoon wordt blootgesteld aan straling van de ster die zijn buitenste lagen uit elkaar scheurt, stofwolken creëren die uiteindelijk naar het zonnestelsel worden geblazen. Wanneer die stofwolken tussen de ster en de aarde passeren, intermitterende dalingen in helderheid worden waargenomen.

Dit verklaart de korte termijn, inconsistent dimmen van Tabby's Star, maar onderzoekers hebben het moeilijker gehad om de algehele vervaging op de lange termijn te verklaren.

Het Columbia-team suggereert dat Tabby's Star een exomoon heeft ontvoerd uit een nu lang vervlogen, nabije planeet en trok het in een baan om zichzelf heen, waar het is verscheurd door sterkere stellaire straling dan in zijn vroegere baan bestond. Brokken van de stoffige buitenste ijslagen van de exomoon, gas, en koolstofhoudend gesteente in staat zijn geweest om de stralingsdruk te weerstaan ​​die kleinere korrelige stofwolken uitwerpt, en de vluchtige, grootkorrelig materiaal heeft de nieuwe baan van de exomoon rond Tabby's Star geërfd, waar het een schijf vormt die voortdurend het licht van de ster blokkeert. De ondoorzichtigheid van de schijf kan langzaam veranderen, terwijl wolken met kleinere korrels passeren en grotere deeltjes die in een baan om de aarde vastzitten, van de schijf naar Tabby's Star bewegen, uiteindelijk zo heet worden dat ze smelten en op het oppervlak van de ster vallen.

uiteindelijk, na miljoenen jaren, de exomoon die rond Tabby's Star draait, zal volledig verdampen, suggereren de onderzoekers.

Martinez, een Columbia College alumnus (CC'19) en onderzoeker die samenwerkt met Metzger, zei dat het model van het team uniek is in zijn hypothese van wat de oorspronkelijke planeet in de eerste plaats naar de ster drijft. "Het leidt er natuurlijk toe dat de verweesde exomanen terechtkomen in (zeer excentrische) banen met precies de eigenschappen die eerder onderzoek had aangetoond die nodig waren om het dimmen van Tabby's ster te verklaren, "Zei Martinez. "Geen enkel ander vorig model was in staat om al deze stukken samen te voegen."

Er zijn andere stellaire systemen die ongebruikelijke helderheidsdips vertonen, Martínez zei, en er kunnen andere verklaringen voor de stroom zijn die even overtuigend zijn. Tabby's Star is ongebruikelijk omdat hij erg lijkt op de zon van de aarde, maar een drastisch ander gedrag vertoont. Het is de enige ster zoals deze van de één miljoen sterren die Kepler heeft waargenomen, maar er zijn vele miljoenen keren meer sterren in het heelal die nog moeten worden waargenomen.

De uitdaging is nu om andere sterren zoals Tabby's te vinden die exomoons hebben ontvoerd en nog niet klaar zijn met het vernietigen ervan. Als de uitleg van het team klopt, Metzger zei, het geeft aan dat manen een gemeenschappelijk kenmerk zijn van exoplanetaire systemen, daarmee een manier om het bestaan ​​van exomanen te onderzoeken.

"We hebben niet echt enig bewijs dat manen buiten ons zonnestelsel bestaan, maar een maan die in zijn moederster wordt weggeslingerd, kan niet zo ongewoon zijn, " zei hij. "Dit is een bijdrage aan de verbreding van onze kennis van de exotische gebeurtenissen in andere zonnestelsels die we 20 of 30 jaar geleden niet zouden hebben geweten."