Certains 1, 500 années-lumière de la Terre, un mystère aux proportions stellaires se joue. Une étoile singulière a captivé l'imagination des scientifiques et du public en septembre 2015 avec sa luminosité étrangement fluctuante. Depuis, la communauté scientifique observe ce caractère énigmatique et passe au crible méthodiquement les données à la recherche d'une réponse. Certaines explications sont éliminées, tandis que d'autres suspects probables viennent au premier plan. Pendant ce temps, le monde a la chance de regarder, à mesure que le processus scientifique et le mystère continuent de se dévoiler.

L'étoile sous surveillance est officiellement connue sous le nom de KIC 8462852, mais a été surnommé "Tabby's Star, " pour son découvreur, Tabetha Boyajian, professeur adjoint d'astrophysique à la Louisiana State University à Baton Rouge. Il est devenu célèbre pour la première fois lorsque les données du télescope spatial Kepler de la NASA ont révélé que des baisses soudaines et importantes de sa luminosité s'étaient produites en 2011 et 2013. La lumière de l'étoile s'est atténuée jusqu'à 22% pendant des jours. Aucune autre étoile sur plus de 200, 000 que Kepler a mesuré lors de son original, mission de quatre ans se comporte exactement de cette façon.

"Ce comportement [de gradation] n'était pas quelque chose que nous recherchions ou que nous avions entraîné nos algorithmes à trouver, " dit Boyajian. " En fait, nous avons d'abord été alertés de l'activité unique de l'étoile par des scientifiques citoyens participant au programme Planet Hunters."

Une histoire de détective stellaire

La théorie préférée d'Internet pour expliquer l'étrange phénomène était qu'il pourrait s'agir d'une sphère de Dyson, une structure hypothétique construite par une civilisation extraterrestre avancée pour collecter l'énergie de son étoile. Cependant, de nouvelles données du télescope spatial Spitzer de la NASA et de la mission Swift, ainsi qu'un observatoire belge utilisé par les astronomes amateurs, fournir des preuves solides contre une telle « mégastructure ».

Ces observateurs observaient un autre type de comportement énigmatique de l'étoile de Boyajian :un comportement moins extrême, gradation à long terme qui est également difficile à expliquer. Ce qu'ils ont trouvé nous dit quelque chose sur les baisses soudaines de la lumière de l'étoile, aussi :leurs résultats montrent qu'une grande un objet solide comme la structure hypothétique ne ferait pas baisser la lumière des étoiles de la manière précise observée par les télescopes.

La communauté scientifique a en fait favorisé un certain nombre d'explications plus plausibles depuis le début. Ces scénarios sont soumis à la même évaluation rigoureuse :un groupe de chercheurs penche vers une idée particulière, ils font des observations de l'étoile, analyser les données, comparer leur scénario proposé avec les conclusions d'autres chercheurs du monde entier, et voyez comment tout cela s'additionne.

Jusque là, ces investigations ont conduit les scientifiques à écarter plusieurs hypothèses sur le comportement de l'étoile de Boyajian, du moins en attendant d'autres développements. Pourtant, c'est ce processus d'élimination - les scientifiques se frayant un chemin à travers les coupables probables, rayer des noms de leur liste, un par un – cela nous rapprochera de la résolution du mystère.

Les découvertes les plus récentes, sur la base des nouvelles données de Spitzer et Swift, pointer du doigt un nuage de poussière inégal en orbite autour de l'étoile pour expliquer le long, gradation lente de l'étoile, ce qui peut s'avérer lié aux faibles baisses de luminosité. Quant à ce dernier, une étude a suggéré qu'une étoile en orbite autour d'une planète aux anneaux et d'amas d'astéroïdes pourraient présenter le même étrange comportement de gradation. Un autre encore a envisagé une planète en train d'être déchirée et engloutie par l'étoile. Ces relativement nouveaux venus dans le mystère ont suivi d'autres explications précédemment mises en examen par des scientifiques pour le comportement étrange de l'étoile de Boyajian. Voici quelques-uns des "accusés, " et les preuves qui les disculpaient.

Serait-ce un essaim de comètes ?

Une explication du mystérieux comportement de gradation à court terme de l'étoile de Boyajian pourrait être un essaim de comètes – des centaines, au moins – en passant devant l'étoile. Une si grande quantité de débris pourrait être capable de bloquer suffisamment de lumière pour assombrir considérablement l'étoile, et à intervalles irréguliers, mais ici, trop, il a jeté une balle courbe aux scientifiques. La température de toute la poussière et des débris associés à une horde de comètes en désintégration devrait la faire briller dans l'infrarouge – quelque chose que le télescope Spitzer serait capable de voir. Spitzer, cependant, n'a trouvé aucun excès de rayonnement infrarouge.

Qu'en est-il d'un objet éclipsant l'étoile ?

Serait-ce un gros objet passant devant l'étoile ? C'est le type de gradation que Kepler a été conçu pour détecter dans sa chasse aux exoplanètes :comme une mini-éclipse, une planète traversant la face de son étoile provoquera un minuscule, mais observable, diminution de la luminosité. Dans ce cas, bien que, les événements de gradation extrêmes nécessiteraient un objet de la taille d'une étoile, et la force gravitationnelle exercée sur l'étoile de Boyajian par un tel compagnon serait évidente dans les observations de suivi. Rien n'a été détecté jusqu'à présent.

« Quand j'ai vu les données pour la première fois, Je me suis immédiatement rappelé les systèmes d'étoiles triples à éclipse découverts par Kepler - des systèmes comme KOI-126, qui montrent des modèles similaires d'irrégularité, gradations de type éclipse, " a déclaré Nathalie Batalha, astrophysicien au Ames Research Center de la NASA dans la Silicon Valley en Californie. Mais, de nouveau, une star engagée dans une relation aussi compliquée ressentirait l'attraction gravitationnelle de ses partenaires, apportant un rythme étrange à sa danse :une oscillation systématique du centre de masse du système. "J'ai été très surpris d'apprendre que les mesures de suivi avec des télescopes au sol n'ont révélé aucune preuve d'un compagnon de masse stellaire."

L'étoile est-elle en train de s'éteindre ?

Malgré la subtilité, gradation à long terme observée, il ne s'agit pas simplement d'éteindre les lumières de l'étoile de Boyajian. Les astronomes ont déterminé qu'il s'agit d'un type d'étoile qui fusionne de l'hydrogène en hélium dans son noyau. Compte tenu de ce fait et de sa durée de vie prévue, il devrait s'éclaircir progressivement, ne s'affaiblit pas.

Outre son évolution à long terme, l'activité magnétique d'une étoile - qui produit des taches solaires - passe par des cycles plus courts, créant des hauts et des bas dans la luminosité. Cependant, l'ampleur de ces changements et l'échelle de temps sur laquelle ils se produisent ne sont pas comparables à celui-ci soudain, dramatic dips. Par exemple, 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. Non, says Doug Caldwell, SETI Institute researcher and instrument scientist for the Kepler mission at Ames—for two reasons. D'abord, 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. Seconde, the enormous drops in brightness were already visible in every single pixel attributed to this star in the Kepler images. D'habitude, 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.

Jusque là, 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."

En mai 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.

Jusqu'à ce moment là, 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.