Magnetic-Field 'Avalanches' kunnen 'Alien Megastructure' Star uitleggen

De verduistering van een mysterieuze ster, die mogelijk te wijten is aan "buitenaardse megastructuren", volgens sommige theorieën van onderzoekers, zou in plaats daarvan te wijten kunnen zijn aan lawine-achtige magnetische activiteit in de ster, ontdekte een nieuwe studie.

In 2015 maakte een ster met de naam KIC 8462852 nieuws toen onderzoekers opmerkelijke schommelingen in het licht van het object opmerkten. De ster is een anders-normale F-type ster - iets groter en heter dan de zon van de aarde - die ongeveer 1,480 lichtjaar van de aarde verwijderd is, in het sterrenbeeld Cygnus.

Toen ze echter de gegevens van de Kepler-ruimtetelescoop van NASA analyseerden, ontdekten astronoom Tabetha "Tabby" Boyajian van de Yale-universiteit in Connecticut en haar collega's tientallen uitzonderingen van KIC 8462852 met maximaal 22 procent. Deze gebeurtenissen zijn veel te groot om te worden veroorzaakt door planeten of stof die het gezicht van de ster kruisen. [Watch: Wetenschappers onderzoeken 'Alien Megastructure' Star]

Deze analyses van KIC 8462852 - nu de bijnaam "Boyajian's Star" (voorheen Tabby's Star) naar zijn ontdekker - bracht de mogelijkheid naar voren dat wetenschappers tekenen van intelligent buitenaards leven hadden ontdekt. Specifiek hebben onderzoekers gesuggereerd dat de ster de thuisbasis is van een Dyson-bol, een hypothetische megastructuur die rond een ster is gebouwd om zoveel mogelijk van de energie van de zon te vangen. Wiskundige en natuurkundige Freeman Dyson suggereerde dat dergelijke megastructuren een geavanceerde beschaving van energie kunnen voorzien. (Science fiction geeft vaak Dyson-bollen weer als massieve granaten rond sterren, maar de structuren kunnen ook bolvormige zwermen zijn van gigantische zonnepanelen.)

Nu suggereren onderzoekers die Boyajian's Star analyseren, dat zijn mysterieuze gedrag misschien niet te wijten is aan structuren in zijn omgeving, maar eerder aan een soort interne activiteit.

"Dit is een heel, heel andere verklaring van wat er tot nu toe is gebeurd", zei co-auteur Richard Weaver, een fysicus van de gecondenseerde materie aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Meer dan vier jaar analyseerden de wetenschappers het spectrum van fluctuaties in het licht van Boyajian's Star. Ze ontdekten dat deze anomalieën een patroon volgden dat kenmerkend is voor lawines en andere systemen die plotselinge, belangrijke verschuivingen ondergaan. Magneten kunnen bijvoorbeeld veranderingen ondergaan waarin alle willekeurig georiënteerde magnetische velden in de vorm kunnen omkeren en vervolgens uitlijnen. Eerder onderzoek heeft ook lawine-achtige patronen gevonden in krachtige explosies zoals stellaire fakkels.

"We hebben in het verleden gekeken naar lawines om meer te weten te komen over wat er in materialen kan gebeuren", zegt co-auteur Karin Dahmen, een fysicus van de gecondenseerde materie aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. "Dit is een poging om dat werk nu op sterren toe te passen."

De wetenschappers merkten op dat ten minste drie sterren waar het ruimtevaartuig van Kepler gegevens inzamelde ook vergelijkbare lawine-achtige patronen hadden in hun lichtfluctuaties, hoewel de variaties in hun licht niet zo opvallend waren als die van Boyajian's Star. Eerder onderzoek wees uit dat deze drie sterren magnetisch actief waren.

Hoewel de onderzoekers niet weten welke specifieke fysieke mechanismen al dan niet lawine-achtig gedrag in Boyajian's Star kunnen veroorzaken, merken ze wel op dat het relatief snel ronddraait en om de 21 uur een rotatie voltooit.

"Hoge rotatiesnelheden in sterren kunnen in verband worden gebracht met sterke magnetische velden", zegt hoofdauteur Mohammed Sheikh, een fysicus van de gecondenseerde materie aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. Als zodanig is de variabiliteit van Boyajian's Star misschien gerelateerd aan magnetisch gedrag, aldus de onderzoekers.

De onderzoekers hebben opgemerkt dat recente studies in het afgelopen jaar hebben gesuggereerd dat Boyajian's Star in de loop van een eeuw is gedimd en dat het moeilijk is voor een theorie gebaseerd op lawine-achtige activiteit om een ā€‹ā€‹dergelijke progressieve verduistering te verklaren. Sommige van deze hints van langdurig dimmen zijn echter betwist.

Toekomstig onderzoek kan systematisch analyseren welke sterren lawine-achtige patronen in hun licht kunnen hebben en wat ze nog meer gemeen kunnen hebben dat inzichten kan opleveren in wat hun licht fluctueert, zei Dahmen. Weaver merkte op dat toekomstig onderzoek ook zou kunnen onderzoeken of komeetzwermen die interageren met Boyajians Star mogelijk tot lawine-achtige anomalieën zouden kunnen leiden.

De wetenschappers detailleerden hun bevindingen online 19 december in het tijdschrift Physical Review Letters.