Gwiazda, którą zabudowują Obcy? Pojawia się i znika - już dostajemy bzika.

Gwiazda, którą zabudowują Obcy? Pojawia się i znika - już dostajemy bzika.
Coraz mniej prawdopodobne jest wyjaśnienie dziwnego zjawiska zaniku jasności odległej gwiazdy KIC 8462852 (1) aktywnością roju komet. I choć brzmi to z pozoru mało efektownie, informacja ta ma posmak sensacji!
 Jason Wright
 
2. Jason Wright

Oddalona o ok. 450 parseków gwiazda KIC 8462852 stała się sławna w październiku ubiegłego roku. Jason Wright (2), astronom z Uniwersytetu Pensylwanii, zasugerował wówczas, że może być otoczona czymś w rodzaju pochłaniającej światło megastruktury obcych, zwanej strefą czy też Sferą Dysona (3).

Oczywiście naukowcy nie traktowali tych teorii poważnie. Jedno z proponowanych przez nich wyjaśnień mówiło o nietypowym roju komet, otaczającym gwiazdę. Od niedawna jednak uznaje się to wytłumaczenie za bardzo wątpliwe.

Światło gaśnie za mocno

Pierwsze sygnały o anomaliach w świetle KIC 8462852 nadeszły od kosmicznego teleskopu Kepler, który prowadził obserwacje gwiazd w poszukiwaniu fluktuacji ich jasności w celu detekcji planet pozasłonecznych. Największe planety, jakie mogą krążyć wokół gwiazdy, nie są wiele większe od Jowisza - jeśli obiekt jest większy, sam staje się gwiazdą.

Jedna z wizji Sfery Dysona
 
3. Jedna z wizji Sfery Dysona

Przejścia takich Jowiszów odbierają gwieździe najwyżej 1% jasności. Jednak gwiazda KIC 8462852 traci aż do 20% jasności, a na dodatek może to trwać całe tygodnie. Okresowe zaciemnienia nie występują też w uchwytnych cyklach czasowych, lecz sporadycznie, więc obecność przechodzących przez jej tarczę planet trzeba wykluczyć.

Spadków jasności tej gwiazdy zaobserwowaliśmy setki. I są one niezwykłe. Gdy przez tarczę jakiejś gwiazdy przechodzi planeta, wyraźnie widać, że jasność stopniowo spada, zmniejszona intensywność trwa podczas tranzytu, a potem stopniowo rośnie. Wymusza to regularny kształt planet, które przysłaniają gwiazdy.

Tymczasem przez 1500 dni, kiedy obserwowaliśmy KIC 8462852, działy się rzeczy zaskakujące: wolny spadek i szybki wzrost jasności (jak przy przesłonięciu przez nieregularny obiekt), generalne przygaśnięcie, ale w jego obrębie częste spadki i rozbłyski, wreszcie pozorna regularność o cyklu 20-dniowym, która nagle znika.

Wizualizacja hipotezy roju komet wokół KIC 8462852
 
4. Wizualizacja hipotezy roju komet wokół KIC 8462852

Naukowcy zaczęli przeglądać dane w poszukiwaniu błędów. Okazało się jednak, że wszystko jest w porządku. Po rozważeniu różnych możliwych scenariuszy, wysunięto hipotezę, że najlepszym wyjaśnieniem będzie pył z ogromnej chmury kometarnej (4). Wielu sceptyków od razu jednak zauważyło, że trudno wyobrazić sobie tak ogromne skupisko komet, które aż do tego stopnia blokowałoby światło gwiazdy.

Może więc chodzi o efekt kosmicznej kolizji podobnej do tej, jaka zapewne wyrwała z Ziemi przed miliardami lat gigantyczną ilość skał, które dziś nazywamy Księżycem? To wyjaśnienie ciekawe, ale znowu coś się nie zgadza. Krążące wokół gwiazdy rumowisko nagrzewa się od niej i emituje silne promieniowanie podczerwone. Tymczasem niczego takiego wokół KIC 8462852 nie stwierdzono.

Koncepcja Sfery Dysona wpisuje się w model rozwoju cywilizacji, zwany Skalą Kardaszewa, której jednym z głównych propagatorów jest znany z programów popularno-naukowych fizyk Michio Kaku. Skala dzieli rozwój cywilizacji na kilka stopni/poziomów.

Poziom 0 - aktualny poziom rozwoju cywilizacji ziemskiej. Wyznacznikiem są: prowadzenie zorganizowanego życia miejskiego czy państwowego, rozwój pisma i pochodnych technik komunikacyjnych, umiejętność wznoszenia budowli. Dokładniej rzecz ujmując, nasza cywilizacja ma znajdować się obecnie w momencie przejścia na poziom 1, które ostatecznie dokona się, wg Kaku, ok. roku 2100.

Poziom 1 - cywilizacja zdolna jest wykorzystywać energię porównywalną z tą, której dostarcza Ziemi Słońce. Ma kontrolę nad zjawiskami pogodowymi i sejsmicznymi swojej planety oraz prowadzi na skalę lokalną eksplorację/ kolonizację kosmosu. Stanowi cywilizację globalną, tzn. taką, której organizacja podporządkowana jest interesowi gatunku, a nie poszczególnych jego grup (państw, plemion, wyznań itp.). Może prowadzić dialog i wchodzić w relacje z innymi cywilizacjami.

Poziom 2 - cywilizacja na tym etapie rozwoju wykorzystuje energię równą tej, jaka pod postacią światła dociera ze Słońca na Ziemię. Zdolna jest do podróży międzygwiezdnych, tworzy związki z innymi cywilizacjami, może przeprowadzać eksperymenty na skalę planetarną. Jest w stanie opanować technologię na miarę Sfery Dysona. Zgodnie z szacunkami Kaku, ludzie mogliby osiągnąć ten etap w XXIX stuleciu.

Poziom 3 - określa cywilizację zdolną do wykorzystywania energii emitowanej pod postacią światła przez całą galaktykę oraz fizyki czarnych dziur i gwiazd nietypowych (neuronowych czy pulsarów). Taka cywilizacja zdolna byłaby do tworzenia innych cywilizacji i ras.

Jeden z zespołów astronomów wykorzystał dane z kosmicznego teleskopu Spitzer (w zakresie podczerwieni), natomiast inny szukał historycznych zmian jasności KIC 8462852. Zespół, który oparł się na obserwacjach ze Spitzera uważa, że wokół badanej gwiazdy krąży duża ilość komet i pyłu po bardzo ekscentrycznej orbicie. Łącznie komety i pył przysłaniałyby znacznie większą część tarczy gwiazdy KIC 8462852, w porównaniu z "typowym" tranzytem egzoplanety.

Zespół zaś, który zbadał jasność bohaterki tego tekstu od 1890 r. do czasów współczesnych (5), natrafił na bardzo intrygujący szczegół. Dane obserwacyjne do roku 1989 (1200 zdjęć znalezionych w archiwum fotograficznym Obserwatorium Harvard College) sugerują, że jasność KIC 8462852 spadła w tym czasie o ok. 20%. Jest to zaskakująca charakterystyka, nietypowa dla typu gwiazdowego F (do którego należy ta gwiazda). Drugi zespół uważa, że trudno wyjaśnić taki spadek jasności za pomocą chmury pyłu i komet.

Tak szybko nie budują nawet kosmici

Hipoteza megastruktury zbudowanej z paneli słonecznych absorbujących światło gwiazdy jest obecnie uważana za jedną z możliwych opcji nawet przez poważnych naukowców. Niechętnie, ale jednak przyznają, że takie wytłumaczenie pasuje do zapisu obserwacyjnego. Taka struktura, zwana Sferą Dysona, w różnym stopniu pochłaniałaby światło od gwiazdy, co powodowałoby nieregularną charakterystykę tranzytów.

W 1959 r. fizyk i futurolog Freeman Dyson napisał do prestiżowego czasopisma "Science" tekst, w którym rzucił koncepcję przyszłego pozyskiwania energii. Zgodnie z nią, im bardziej rozwija się cywilizacja, tym więcej energii potrzebuje. A najlepszym ze źródeł pozostaje (zapewne) gwiazda, wokół której się żyje. Można by więc otoczyć ją pierścieniem paneli słonecznych wprowadzonych na jej orbitę. Ale energii potrzeba z czasem coraz więcej, więc może dołożyć paneli? A potem jeszcze więcej? W końcu cała gwiazda zostaje otoczona wielką kulą - właśnie Sferą Dysona.

Jason Wright, który pierwszy zgłosił anomalie, wprost uważa, że fluktuacje emisji światła gwiazdy KIC 8462852 spowodowane są przez funkcjonującą na jej orbicie Strefę Dysona zbudowaną przez obcą cywilizację. Według niego logiczną konsekwencją rozwoju cywilizacji jest zaprzężenie do zaspokajania własnych potrzeb coraz to bardziej wydajnych źródeł energii.

Niedawno hipotezę o megastrukturach mimowolnie wsparł obserwacjami i obliczeniami noblista Bradley E. Schaefer, profesor na uniwersytecie stanowym w Luizjanie. To on właśnie analizował stare, dziewiętnastowieczne fotografie astronomiczne z harwardzkiego archiwum. "Krzywa jasności KIC 8462852 od 1890 do 1989 r. wyraźnie pokazuje tendencję słabnącą. Czegoś takiego nie widziano nigdy u gwiazd typu F", pisze w "Astrophysical Journal Letters". "Jasność takich gwiazd powinna być całkowicie stabilna, a ewentualne zmiany mogłyby zachodzić w skalach wielu milionów lat."

Wykres słabnącego światła KIC 8462852
 
5. Wykres słabnącego światła KIC 8462852

Jak wyliczył, aby wytłumaczyć aż takie zaniki jasności rojem komet, potrzeba byłoby ich aż 648 tys., o średnicy 200 km i wszystkie w strefie zasłaniającej tarczę gwiazdy. To mało prawdopodobne. Jednak, jak sądzi Schaefer, także teoria o megastrukturach kosmitów jest mało prawdopodobna, bo przecież: "Nawet zaawansowana technologicznie cywilizacja nie mogłaby zbudować w ciągu jednego wieku konstrukcji zasłaniającej jedną piątą powierzchni gwiazdy. Poza tym absorbowana energia byłaby widoczna w zakresie podczerwieni, a nie jest."

Według wyliczeń, aby zapewnić spadek jasności gwiazdy o jedną piątą, hipotetyczni Obcy musieliby zbudować co najmniej 750 mld km2 ogniw słonecznych. To 1500 razy więcej niż powierzchnia Ziemi. Nic dziwnego więc, że nauka woli wciąż poszukiwać bardziej konwencjonalnego wyjaśnienia migotania gwiazdy KIC 8462852.

Kolejne obserwacje prowadzone przy użyciu kosmicznego teleskopu Kepler są planowane na maj 2017 r. Oczywiście o ile do tego czasu urządzenie będzie nadal funkcjonować, bo ostatnio pojawiły się (znów) pewne problemy techniczne.