• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> Astronomie
    L'étoile la plus mystérieuse du cosmos

    Crédit :Université d'État de Géorgie

    Vers 5 heures du matin un mardi en mai dernier, Tabetha "Tabby" Boyajian était assise en train de regarder un ordinateur portable, en tailleur sur son canapé dans le salon de son Bâton Rouge, La., domicile. La table basse était encombrée des artefacts d'une nuit blanche :un verre à vin vide pour calmer ses nerfs à côté d'une tasse de café vide pour l'alimenter toute la nuit.

    Depuis minuit, Boyajian avait téléchargé et analysé les données des télescopes de Las Cumbres - deux à Maui, Hawaii, et deux autres sur l'île espagnole de Ténérife au large des côtes de l'Afrique de l'Ouest—qui s'étaient entraînés sur une étoile de type F, plus gros et plus chaud que le soleil, près de la constellation du Cygne.

    Elle avait travaillé toute la nuit, mais Boyajian attendait ce moment depuis quatre ans. Vers 5 heures du matin, les données des télescopes de Maui ont confirmé ce que ceux de Tenerife avaient déjà dit :l'étoile officiellement connue sous le nom de KIC 8462852, maintenant appelé "Tabby's Star, " avait recommencé à faiblir.

    Pendant les cinq jours suivants, tandis que Boyajian, ses collègues et un groupe d'astronomes amateurs du monde entier ont observé que l'étoile devenait de plus en plus sombre.

    "Je ne pense pas avoir dormi pendant une semaine, " dit Boyajian, professeur adjoint de physique et d'astronomie à la Louisiana State University (LSU).

    Un événement jamais vu sur aucune étoile dans l'univers, c'était comme si la main de Dieu avait fait tourner un gradateur géant dans le ciel. La science n'a donné aucune explication sur ce qui faisait décroître l'étoile, combien de temps cela durerait ou combien de lumière l'étoile perdrait. Après que l'étoile se soit fanée de 2% en cinq jours, les lumières rebondissaient mystérieusement plus lentement qu'elles ne diminuaient.

    Depuis la découverte de l'étoile en 2009, le luminaire anormal a inspiré des théories derrière son comportement sensationnel étrange. Quand les astronomes et les astronomes regardent l'étoile disparaître, assistent-ils aux séquelles d'une étoile dévorant sa planète ? Une collision catastrophique de planètes ? Ou le déclin de l'étoile met-il en lumière la recherche toujours insaisissable d'une vie intelligente ?

    Ce dernier événement d'une série de fluctuations inexplicables pourrait apporter une réponse.

    Le 7 mars 2009, la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a lancé la mission Kepler. Jusqu'en mai 2013, le vaisseau spatial Kepler surveillait en permanence la même parcelle de ciel à la recherche d'exoplanètes non découvertes, c'est-à-dire planètes qui orbitent autour d'étoiles autres que notre soleil.

    Tout en comprenant moins d'un dixième de pour cent du ciel visible, le champ sous le regard de Kepler en contenait plus de 150, 000 étoiles. Tout au long de sa mission, Kepler a pris une mesure connue sous le nom de "courbe de lumière" de la luminosité de chaque étoile toutes les 30 minutes. Plonge dans l'éclat d'une étoile, également connu sous le nom de flux, peut signaler qu'une planète passe devant elle.

    Les courbes lumineuses de plus de 150, 000 étoiles, capturé toutes les demi-heures pendant quatre ans, représentent plus de 2,5 milliards de points de données par an. Les algorithmes informatiques peuvent rechercher dans les données des courbes de lumière qui indiqueraient la présence d'une planète de la taille de la Terre qui orbite autour de son étoile une fois par an, mais pourrait ne pas détecter des planètes dont les orbites ont duré plus longtemps que cela.

    Humains, cependant, ont des capacités uniques de reconnaissance de formes. Donc, Boyajian et ses collègues de l'université de Yale, où elle était alors post-doctorante, a décidé de crowdsourcing l'analyse des données.

    Ils ont lancé Planet Hunters, un projet de science citoyenne à travers lequel les astronomes amateurs peuvent extraire les données capturées par Kepler pour les tendances que les ordinateurs ne détectent pas.

    Publier leurs conclusions sur un forum en ligne, les chasseurs de planètes détectent parfois des modèles qui mènent à la découverte d'une planète. D'autres fois, ils détectent des comportements inhabituels qui placent certaines stars sur une liste de surveillance. C'est ce qui s'est passé lorsque l'astronome amateur Adam Szewczyk a vu que le KIC 8462852 s'assombrissait d'une manière que le transit de la planète ne pouvait pas provoquer.

    Lorsque Boyajian a vu les messages sur le forum concernant KIC 8462852, le scientifique sceptique a pensé que les données devaient être fausses. Après tout, "Les réclamations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires, " elle dit, citant Carl Sagan.

    Quand une planète passe devant une étoile, il bloque brièvement un minuscule lambeau de la lumière de l'étoile - moins d'un dixième de pour cent - pendant quelques heures. Tracé sur un graphique, cette légère atténuation s'enregistre comme un étroit, pendage symétrique dans une ligne par ailleurs droite, comme un glaçon suspendu à un toit. Une fois que plusieurs de ces creux sont enregistrés, un motif se dessine, comme une étoile qui perd 0,08 % de sa lumière pendant quatre heures tous les 75 jours. C'est ainsi que les planètes sont découvertes.

    "Mais avec cette étoile, tu n'as pas l'habituel, creux périodiques, " dit Boyajian. " Il n'y a pas de période pendant laquelle vous savez que des creux se produiront. Les creux durent pendant des périodes extraordinairement longues, des durées différentes à chaque fois."

    La forme des creux sur la courbe de lumière est irrégulière et asymétrique et différente à chaque fois. Pris ensemble, ces comportements ne suggèrent guère qu'une planète passe devant l'étoile à intervalles réguliers.

    Boyajian était prêt à trouver une erreur dans les données ou un problème technique avec le télescope lui-même.

    "Les étoiles ne font pas ça, " elle dit.

    Mais au cours des années restantes de la mission Kepler, le télescope a continué à enregistrer des baisses arbitraires de flux qui ont été confirmées par plusieurs autres télescopes spatiaux et terrestres pointés vers l'étoile. Sa luminosité a chuté jusqu'à 22% dans des creux qui ont duré de cinq à 80 jours. L'étoile s'est également fanée cumulativement au cours de ces quatre années. Quoi de plus, d'autres données, bien que très contestées, capturées par une méthode différente avant la mission Kepler indiquent que l'étoile s'est évanouie de 16 % entre 1890 et 1989.

    Boyajian, plusieurs dizaines d'autres astronomes professionnels et 11 des scientifiques citoyens qui ont aidé à découvrir l'étoile ont publié un article sur sa découverte en Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , dans lequel ils ont intelligemment demandé, « Où est le flux ? » et a inspiré les adeptes du luminaire à l'appeler "l'étoile WTF".

    Boyajian suggère que le flux pourrait être caché derrière un essaim de comètes qui est tombé vers l'étoile. Ou peut-être des débris rocheux, agité après une sorte de collision catastrophique, pourrait bloquer la lumière de l'étoile à ces intervalles imprévisibles.

    Mais pour chacune des explications possibles que Boyajian et ses collègues proposent dans leur article de découverte initial, ils offrent de solides raisons de remettre en question cette théorie.

    "Il n'y a certainement rien que nous savons maintenant qui puisse l'expliquer, " dit-elle. " La nature est beaucoup plus créative que nous. "

    Crédit :Université d'État de Géorgie

    Peut-être, mais Tabby's Star a captivé l'imagination des astronomes du monde entier. Leurs théories sur ce qui bloque la lumière de l'étoile ne sont rien sinon créatives.

    Une équipe d'astronomes de l'Université de Columbia et de l'Université de Californie (UC), Berkeley, dit que l'étoile de Tabby aurait pu dévorer une planète ou une lune il y a plus de 100 ans. L'apport énergétique d'un repas comme celui-là ferait briller l'étoile plus fort, ce qui expliquerait le siècle de décoloration :L'étoile retrouvait sa luminosité d'origine après avoir digéré le repas.

    Quant aux creux aléatoires de flux depuis lors, "Tout ce qui n'a pas tout à fait été comme les restes de miettes d'une collation, pourrait encore être en orbite autour de l'étoile et bloquer occasionnellement sa lumière, " dit l'astronome Jason Wright, professeur adjoint d'astronomie et d'astrophysique à la Penn State University.

    Wright garde une trace des dernières théories sur son blog. (Incidemment, c'est lui qui a appelé KIC 8462852 "Tabby's Star" dans une interview avec un journaliste, et le surnom est resté. "Oui, tout est de ma faute, " il admet.)

    Alors que la théorie dévorante de la planète explique la gradation d'un siècle et les creux épisodiques, les architectes de la théorie reconnaissent l'improbabilité statistique d'un tel événement dans leur article de 2017 dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

    "Le problème avec Tabby's Star, " dit Daryll LaCourse, astronome amateur et co-auteur de l'article de découverte, "Est-ce que chaque explication qui n'implique pas d'extraterrestres a une sorte de problème, un gros problème non résolu avec cette théorie particulière."

    Les astronomes ne perdent pas leur temps à épingler des théories extraterrestres sur une vieille anomalie cosmique qu'ils rencontrent. Ils gardent ces affirmations qui font sourciller pour des bizarreries qui ne peuvent tout simplement pas être expliquées par des causes naturelles. Cela fait de Tabby's Star "la cible stellaire SETI [recherche d'intelligence extraterrestre] la plus prometteuse découverte à ce jour, " dit Wright dans son article de 2015 dans le Journal d'astrophysique .

    Wright dit qu'un essaim de structures - des mégastructures extraterrestres, il les appelle - construits par d'autres habitants de notre univers pourraient être en orbite autour de l'étoile pour exploiter son énergie, comme les humains le font à travers des panneaux solaires.

    "Imaginez une volée d'étourneaux volant devant le soleil, " dit-il. Dans certains endroits, le troupeau bloquait la lumière du soleil; dans d'autres, des doigts de lumière perceraient. Comme une volée d'oiseaux, la formation de ces structures extraterrestres pourrait changer, tenant compte des courbes de lumière irrégulières.

    Pour tester l'une de ces hypothèses, les astronomes avaient besoin de plus de données que celles fournies par la mission Kepler. Ils avaient besoin d'observer l'étoile pendant encore de nombreuses années et d'enregistrer beaucoup plus de baisses de flux. Mais le temps du télescope coûte de l'argent. Alors Boyajian s'est tourné vers Kickstarter, la plateforme de financement en ligne des projets créatifs.

    "L'étoile la plus mystérieuse de la galaxie, " lit le titre de la page de campagne de Boyajian. Plus de 1, 700 contributeurs ont contribué 107 $, 421 pour couvrir la surveillance de Tabby's Star sur un soldat, réseau robotique de télescopes. L'observatoire de Las Cumbres a offert 200 heures sur ses télescopes de Maui et de Tenerife, qui couvrait l'observation de mars 2016 à février 2017. Les fonds Kickstarter couvraient l'observation par la suite, qui se poursuivra jusqu'en mai 2018. Les données des télescopes sont téléchargées sur l'ordinateur de Boyajian, où elle le trace sur une carte afin qu'elle puisse identifier quand la lumière de l'étoile commence à baisser.

    C'est ce qui l'a tenue éveillée toute la nuit de ce mardi de mai.

    A 5h du matin, quand il était clair que l'étoile perdait de son flux, Boyajian a appelé Wright.

    "C'est l'heure, " elle lui a dit.

    La beauté de la recherche scientifique qui a été crowdsourcing et crowdfunded presque depuis le début est que Boyajian peut rapidement envoyer un "tout le monde sur le pont" à travers le monde aux personnes qui veulent aider. Elle avait immédiatement besoin du soutien de toute personne capable d'observer le pendage au télescope ou d'analyser les données produites par les télescopes.

    "Nous avons eu une réponse formidable de toute la communauté des astronomes, faire des observations sur des télescopes que nous ne savions pas avoir, des gens qui prennent leur temps pour prendre des observations pour nous et trouver comment partager d'énormes quantités de données, " elle dit.

    C'est une bonne chose que Boyajian ait pu voir son réseau de soutien scientifique en action. De cette façon, elle était prête pour le prochain plongeon. Début juin, L'étoile de Tabby était à nouveau brillante. Puis, 11 juin le flux a commencé à redescendre. Comme la dernière fois, l'étoile s'est fanée de deux pour cent, mais cette fois, la décoloration et le rebond ont pris deux semaines.

    Les données recueillies à partir de ces événements peuvent aider les astronomes à déterminer si le matériau bloquant la lumière est solide ou diffus. Si le matériau est solide, des mégastructures extraterrestres ne peuvent pas être exclues.

    "Tant que nous n'avons pas d'explication convaincante sur ce qui se passe, et il est possible que ce que nous voyons soit dû à une technologie de pointe, nous continuerons certainement à observer l'étoile, " dit Andrew Siemion, directeur du SETI Research Center de l'UC Berkeley, qui suit l'étoile.

    Les astronomes du SETI Research Center de Berkeley ont passé quelques dizaines d'heures à observer l'étoile de Tabby à travers le télescope de Green Bank, le plus grand radiotélescope entièrement orientable sur Terre. Dans l'esprit du crowdsourcing, les données brutes seront rendues publiques afin que toute personne ayant les compétences puisse les analyser à la recherche de signes indiquant que la technologie de communication est présente à proximité de l'étoile.

    Des extraterrestres capables de construire des structures massives qui récoltent la lumière de l'étoile auraient certainement une telle technologie. Jusque là, aucun signe n'a été découvert, mais Siemion est intrépide.

    "Il n'y a pas de question plus profonde ou fondamentale que nous puissions poser en tant que scientifiques ou êtres humains que de savoir s'il y a une autre vie ailleurs dans l'univers, " dit-il. " Alors, tant que j'ai une bonne idée et les moyens de la poursuivre, Personnellement, je continuerai à chercher."

    Siemion n'est pas seul. Il n'y a pas de chercheur SETI là-bas, il dit, qui n'a pas regardé Tabby's Star.

    Pour l'instant, collisions cosmiques, boules de feu dévoreuses de planètes et, Oui, même des extraterrestres sont toujours sur la table – la table basse dans le salon de Boyajian à Baton Rouge.

    Boyajian n'a pas encore compris exactement ce qui se passe sur son étoile, mais elle sait qu'elle se rapproche.


    © Science https://fr.scienceaq.com