KIC 8462852. Misterul unei stele cu un nume imposibil de ținut minte

Măsurătorile realizate cu ajutorul telescopului spațial Kepler, căutătorul de planete, ne oferă indicii conform cărora în vecinătatea ei există un obiect ciudat. Unii chiar presupun că ar fi vorba de o megastructură cosmică, construită de o civilizație extraterestră. Despre ce ciudățenie este vorba? Avem de-a face cu adevărat cu o structură artificială?

TELESCOPUL SPAȚIAL KEPLER

Lansat pe 7 martie 2009, telescopul spațial Kepler este un căutător de planete extrasolare. Monitorizând permanent circa 145.000 de stele și măsurându-le continuu luminozitatea, el este instrumentul care, până acum, a ajutat la descoperirea a 1.030 de planete extrasolare, la care se adaugă mai bine de 3.000 de planete-candidat, care îşi aşteaptă confirmarea.

Metoda folosită pentru descoperirea acestora este relativ simplă. Atunci când o planetă trece prin fața astrului său central, se produce o mică scădere a luminozității. Analizând această variație de luminozitate, se poate deduce existența uneia, sau a mai multor planete care se rotesc în jurul stelei respective. Volumul datelor transmise de către telescopul spațial Kepler este imens și, din acest motiv, sunt folosite softuri specializate pentru a analiza curbele de lumină cu scopul de a identifica posibila existență a unei planete extrasolare.

Dar calculatoarele au limitările lor, oricât de repede ar socoti, ele nu sunt capabile să treacă dincolo de ceea ce au fost programate să facă. Astfel, ele pot rata descoperirea unor planete care generează variații neobișnuite ale curbelor de lumină. Din acest motiv este nevoie de operatori umani, de cercetători amatori (citizen scientists), care să se alăture celor profesioniști în efortul de a se descoperi noi planete extrasolare.

PLANET HUNTERS

Există un loc semnificativ pentru minunatul veac al nostru, în care calculatoarele și Internetul au devenit ingrediente aproape banale ale vieții de zi cu zi. Acesta este Zooniverse, un portal administrat de către Citizen Science Alliance, care lansează regulat proiecte dedicate pasionaților de cercetare științifică. De-a lungul timpului, Zooniverse a propus o serie de proiecte, care au implicat participarea unui mare număr de cercetători amatori din toată lumea. Oameni obișnuiți, dar pasionați de știință, au putut clasifica galaxii, în cadrul proiectului „Galaxy Zoo”, au ajutat la cartografierea Lunii, proiectul „Moon Zoo” și așa mai departe.

Caracteristic pentru toate aceste proiecte este faptul că ele încearcă să implice în mod real pe omul obișnuit în programe de cercetare cu adevărat importante pentru știință. În ceea ce privește căutarea planetelor extrasolare, la sfârșitul anului 2010 portalul Zooniverse a lansat proiectul „Planet Hunters”. Meg Schwamb, de la Universitatea Yale și co-fondator al proiectului, spunea, cu ocazia lansării lui: „Calculatoarele sunt eficiente pentru găsirea lucrurilor pe care au învățat să le caute. În schimb, creierul uman are, pe lângă capacitatea de a identifica modele, și pe aceea de a descoperi lucruri stranii sau unice, dincolo de capacitățile mașinilor.”

Dacă sunteți interesați, pot să vă spun că participarea la acest program nu este deloc dificilă, nu trebuie nici măcar să stăpâniți astronomia. În primul rând este nevoie să intrați pe site-ul www.planethunters.org și să vă înregistrați. Apoi veți urma un mic tutorial, în care vi se va explica ce aveți de făcut pentru a interpreta curbele de lumină pe care le veți vedea afișate pe ecran. Nu trebuie să cunoașteți lucruri complicate, ci doar să puteți recunoaște niște periodicități în variațiile fluxului de lumină care vine de la o anumită stea. Deci ceea ce este de făcut este extrem de simplu, așa cum spunea Schwamb: „Acest proiect oferă publicului larg posibilitatea de a participa direct la un proiect de frontieră în cercetarea științifică”.

Cele spuse de Schwamb ar putea să pară vorbe goale, din acelea care se rostesc cu nemiluita, numai pentru a suna frumos. Dar, fără proiectul Planet Hunters, ar fi fost aproape imposibil să se identifice forma ciudată a curbei de lumină a stelei KIC 8462852. Calculatoarele nu ar fi remarcat-o… pentru ele nu există lucruri ciudate, ci numai date care se suprapun sau nu pe niște modele prestabilite.

Acum, abia acum, putem intra în subiectul articolului.

NIȘTE DATE CIUDATE

Pe 11 septembrie 2015, pe portalul arXiv (un loc în care sunt postate preprinturi ale lucrărilor științifice din diferite domenii) era postat articolul intitulat „Planet Hunters X. KIC 462852 – Where’s the Flux?”. În rezumatul lucrării se spunea că „pe timpul desfășurării misiunii Kepler, s-au constatat scăderi neregulate și neperiodice ale fluxului de lumină provenit de la steaua KIC 8462852, cu valori mai mari de 20%. Scăderea luminozității avea durate cuprinse între 5 și 80 de zile. […]”.

Apoi, în partea introductivă a textului: „Deoarece voluntarii Planet Hunters analizează vizual fiecare curbă, sunt inevitabile descoperiri neașteptate, mai ales când este vorba despre un volum uriaș de date, cum este cel furnizat de Kepler. Un aspect important al proiectului Planet Hunters este interfața «discuție» (Talk). Aceasta oferă voluntarilor posibilitatea de a discuta curbele de lumină și să prezinte analize suplimentare ale obiectelor prezentate în interfața «clasificare» (Classify). […]

Această lucrare prezintă descoperirea, în cadrul proiectului Planet Hunters, a variației de luminozitate misterioase a stelei KIC 8462852. Pe baza primelor date, voluntarii proiectului Planet Hunters au clasificat curba de lumină a stelei KIC 8462852 ca fiind «bizară», «misterioasă», «tranzit gigant» […]. Pe măsură ce s-au obținut mai multe date, discuțiile despre curba de lumină a stelei KIC 8462852 au continuat […]”

Ce era ciudat în curba de lumină a stelei? Nu era vorba despre o ciudățenie, ci de mai multe. În primul rând, erau perioade în care luminozitatea scădea cu până la 20%. Chiar în cazul unor planete gigant, în general variația de luminozitate nu depășește 1%. Apoi, în cazul tranzitelor planetare, avem scăderi de luminozitate periodice, produse de trecerea planetei prin fața astrului. În cazul nostru, scăderile de luminozitate sunt foarte neregulate și au durate mult mai mari decât cele produse de către tranzitele planetare.

Care ar fi cauzele unei comportări atât de ciudate a stelei KIC 8462852? În studiul amintit se au în vedere mai multe ipoteze. Astfel, am putea avea de-a face cu o stea variabilă. Asta ar putea fi o explicație simplă. Numai că, așa cum arată și autorii studiului, această explicație este improbabilă. Avem de-a face cu o stea din clasa spectrală F, un pic mai mare și mai luminoasă decât Soarele, căreia nu îi este caracteristică variabilitatea. Deci există ceva opac în apropierea stelei, care produce scăderile de luminozitate măsurate de telescopul spațial Kepler.

În articol sunt prezentate mai multe ipoteze în acest sens, cum ar fi prezența unui nor de praf, rămășițele unei gigantice coliziuni planetare sau existența unei familii de comete cu orbite puternic eliptice. Fiecare dintre aceste ipoteze este analizată, încercându-se să se stabilească niște corelații între ipoteze și datele observate. Din păcate, niciuna dintre ipoteze nu este complet susținută de date, așa că motivul variabilității neobișnuite a fluxului de lumină provenit de la steaua KIC 8462852 rămâne, deocamdată, un mister.

Totuși, în concluziile lucrării postate pe arXiv, autorii consideră că cea mai probabilă cauză ar fi „o familie de comete. Se poate imagina că ele ar fi putut fi antrenate de trecerea unei stele prin apropierea sistemului”. În studiu este identificată o asemenea stea, care se află la o distanță de 1.000 unități astronomice de steaua noastră. Deocamdată nu s-a putut stabili dacă este vorba despre o stea care doar trece prin zonă sau despre una care reprezintă un companion al stelei KIC 8462852.

Măsurători ulterioare vor putea stabili dacă avem de-a face sau nu cu un sistem binar, ceea ce va permite să se poată face predicții ale variațiilor de luminozitate, provocate de trecerea norului cometar. Și, adaugă autorii, „Cometele vor elibera gaze (la fel cum eliberează și praf), iar observații viitoare ar putea detecta aceste gaze, lucru care ar putea confirma ipoteza noastră”.

CIVILIZAȚII EXTRATERESTRE?

Deși preprintul postat pe arXiv avea destule ingrediente pentru a atrage atenția mass-media (aveam o descoperire bizară și misterioasă), el a trecut aproape neobservat. Nici măcar pe blogul Planet Hunters nu a fost făcut vreun anunț privitor la misterul legat de steaua KIC 8462852. (Abia pe 16 octombrie a fost postat acolo un articol despre subiectul nostru, dar despre el vom vorbi ceva mai încolo)

Singura reacție pe care am găsit-o a fost o scurtă știre publicată în ediția din 26 septembrie 2015 a revistei New Scientist, care purta titlul „Vânătorii de planete au făcut o descoperire și nu este vorba despre o planetă”. Un text scurt și rece, care prezenta norul cometar ca pe cea mai probabilă explicație pentru comportamentul ciudat al stelei despre care discutăm acum. Apoi s-a așternut tăcerea, preț de vreo două săptămâni.

Lucrurile aveau să se schimbe dramatic la jumătatea lunii octombrie. A existat un moment în care numărul știrilor legate de ciudata noastră stea a crescut exponențial. Pe 13 octombrie, în ediția online a publicației The Atlantic, era postat un text cu un titlu și o casetă introductivă menite să stârnească interesul: „Cea mai misterioasă stea din galaxia noastră. Astronomii au descoperit o stranie aglomerare de obiecte care se rotesc în jurul unei stele îndepărtate. Oamenii de știință care caută civilizații extraterestre se luptă pentru o examinare mai atentă.”

Articolul prezenta pe scurt ciudățeniile stelei KIC 8462852. Apoi ni se anunța că în curând va fi făcută publică o lucrare, în care va fi prezentată o explicație alternativă. Vă reamintesc că în lucrarea Planet Hunters erau prezentate numai explicații naturale pentru comportamentul curbei de lumină a stelei. În noua lucrare, care urma să fie postată online, se pleca de la existența unui roi de megastructuri artificiale în vecinătatea stelei.

Jason Wright, astronom la Universitatea de Stat din Pennsylvania, unul dintre coautori, declara: „când am văzut datele, am fost fascinat de stranietatea lor. Extratereștrii reprezintă totdeauna ultima explicație avută în considerare, dar ceea ce vedeam semăna cu ceea ce ne-am aștepta să construiască o civilizație extraterestră.”

Două zile mai târziu, pe 15 octombrie, tot pe arXiv, a fost postat preprintul ce avea un titlu foarte lung, dar semnificativ: ”The Search for Extraterrestrial Civilizations with Large Energy Supplies. IV. The Signatures and Information Content of Transiting Megastructures” (foarte aproximativ, asta s-ar traduce prin „Căutarea civilizațiilor extraterestre cu mari resurse de energie. Semnătura și conținutul de informații ale megastructurilor care tranzitează”).

Articolul este unul interesant și relativ ușor de parcurs. El pleacă de la niște idei ceva mai vechi, referitoare la felul în care evoluează pe termen lung civilizațiile, prin reorganizarea propriilor sisteme planetare, în scopul asigurării resurselor de energie. De exemplu, la începutul anilor 1960, fizicianul Freeman Dyson a emis ipoteza conform căreia, pe măsură ce nevoile de energie ale unei civilizații cresc dincolo de o anumită limită, ea va fi nevoită să utilizeze cât mai mult din energia produsă de astrul central.

Pentru aceasta, ea va fi nevoită să reorganizeze materia din sistemul planetar cu scopul de a construi o megastructură în jurul stelei, astfel încât să poată capta un procent cât mai mare din energia produsă de aceasta. Prezența unei asemenea megastructuri ar putea fi detectată de pe Terra, deoarece ea adaugă o componentă puternică în zona infraroșie la spectrul luminii emisă de stea. Autorii articolului postat pe arXiv prezintă mai multe metode de identificare a unor asemenea megastructuri și amintesc, printre posibilii candidați, și steaua KIC 8462852, a cărei curbă de lumină ar putea fi un indiciu al activității unei civilizații extraterestre.

„În cazul stelei KIC 8462852 avem toate semnele distinctive pentru un roi Dyson: evenimente aperiodice cu magnitudini, durate și complexitate arbitrare. Istoric vorbind, SETI a urmat strategia concentrării eforturilor către cele mai promițătoare ținte. Având în vedere unicitatea calitativă a acestui obiect și faptul că explicațiile naturale par a fi inadecvate, la care se adaugă faptul că se considera deja că telescopul spațial Kepler ar putea detecta megastructuri extraterestre prin anomalii de acest tip, considerăm că [KIC 8462852] este cea mai promițătoare țintă stelară de până acum.”

După încă o zi, pe 16 octombrie, a apărut și reacția de pe blogul Planet Hunters. Era nevoie de ea, deoarece studiul Planet Hunters, cel de la care începuse povestea, era pus în umbră. Nimeni nu mai vorbea despre el, decât în treacăt și numai pentru a se anunța cu mare entuziasm că au fost descoperite megastructuri extraterestre.

Încă de la primele propoziții, autorul postării își exprimă foarte clar opinia: „Voi începe cu marea întrebare: Planet Hunters au descoperit extratereștri? Răspunsul este: nu. Dar asta nu înseamnă că tot ceea ce s-a scris despre noi în ultimele 48 de ore […] este complet greșit.” Aceasta este o afirmație corectă.

Planet Hunters au descoperit o stea care are anumite anomalii greu de explicat, dar care nu ne îndreaptă decisiv către susținerea descoperirii unei megastructuri extraterestre. Asta pentru că există un anumit aspect luat prea puțin în seamă  e studiul al cărui coautor este Jason Wright: nu există un exces de radiații infraroșii în spectrul stelei, pe perioada scăderii de luminozitate identificată de telescopul spațial Kepler.

Așa cum vă spuneam mai devreme, o caracteristică a megastructurilor Dyson ar fi tocmai aceasta: ele sunt nevoite să evacueze excesul de căldură, iar asta se traduce printr-o puternică emisie în zona infraroșie a spectrului. Și totuși…

SETI A PORNIT CĂUTAREA

Oricum am lua-o, ipoteza unei megastructuri extraterestre nu poate fi respinsă cu totul. Chiar dacă, pe baza datelor din acest moment, această ipoteză pare să fie puțin probabilă, avem nevoie de date suplimentare pentru a o confirma sau infirma.

De exemplu, am putea îndrepta radiotelescoape către steaua KIC 8462852, în încercarea de a detecta semnale radio artificiale. Asta ar reprezenta o confirmare a ipotezei megastructurii extraterestre. Același lucru îl spune Seth Shostak, directorul Institutului SETI, care a anunțat că rețeaua de radiotelescoape Allen (Allen Telescope Array, ATA), din California, care este dedicată tocmai căutării civilizațiilor extraterestre, își va îndrepta antenele către KIC 8462852.

Dar dacă extratereștrii pe care îi căutăm nu comunică prin unde radio? „Observațiile ATA vor fi dublate de căutarea de pulsuri laser scurte și de mare putere. Aceste observații vor fi realizate cu ajutorul observatorului optic SETI Boquete, din Panama, care face parte din rețeaua globală a observatoarelor optice ale SETI, aflată în plină dezvoltare”, precizează Shostak.

Din păcate, căutarea SETI nu a dus la identificarea vreunui semnal artificial provenind din apropierea stelei KIC 8462852, astfel încât este extrem de puţin probabil ca acolo să avem vreo structură artificială.

CONCLUZIE

Asta nu înseamnă că misterul stelei KIC 8462852 a fost dezlegat. Dar, dincolo de eforturile pentru dezlegarea lui, trebuie să subliniez un aspect care îmi pare că a fost oarecum neglijat. Misterioasa stea nu a fost descoperită de profesioniști, ci de către cercetători amatori și entuziaști. Mie îmi pare că aceasta este adevărata știre de senzație.

Cristian Român

Cristian Român (n. 1957) este inginer de aeronave și, începând din 1992, jurnalist de știință. Scrie pentru revista Știință și Tehnică și a realizat numeroase emisiuni de popularizare a științei atât pentru televiziune, cât și pentru radio. Este autorul cărții Ultima aventura: Universul. Valoarea textelor sale i-a fost recunoscută prin acordarea, în 2003 și 2006, a Premiului Comisiei Naționale a României pentru UNESCO pentru jurnalismul de știință, secțiunea presă scrisă. De asemenea el a primit Petre Sergescu al Academiei Române pentru cartea ”100 de inovatori români”, al cărei coautor a fost.