身份错误天文学家是否发现了戴森星群的证据,或者他们的发现是由遥远的尘埃类星体造成的? (礼貌:CC BY 2.0/凯文·吉尔)
从过量的红外辐射中发现的七个候选戴森球可能是一个错误的身份案例,有证据表明在其中三个附近发现了尘埃背景星系。
这七位候选者是赫菲斯托斯计划发现的,该计划由瑞典乌普萨拉大学和美国币安立大学的天文学家协调。
戴森球是一种假设的结构:一群能量收集器捕获恒星币的所有辐射能,为其建造者提供大量电力。 当这些能量收集器(基本上是巨大的太阳能电池板阵列)吸收阳光时,它们必须以红外辐射的形式释放废热,以避免过热。 虽然完整的戴森星群会将一颗恒星币隐藏起来,但这种废热仍然可以被检测到。
需要注意的是,要建造一个完整的戴森群,需要大量原材料。 弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 在 1960 年描述这一概念的论文中计算出,拆除像木星这样的气态巨行星应该可以解决问题。
鉴于这说起来容易做起来难,赫菲斯托斯项目一直在寻找不完整的戴森星群,“它不会阻挡所有星光,而是阻挡一小部分星光,”乌普萨拉大学领导该项目的马蒂亚斯·苏亚索说。
Suazo 的团队在 NASA 广域红外勘测探测器 (WISE) 和两微米全天勘测 (2MASS) 的档案数据中搜索了 500 万个物体,并将它们与欧洲航天局盖亚任务收集的光度测量和距离数据进行交叉核对。 据《皇家天文学会月刊》报道,这导致七名候选人表现出可疑的红外线过量。
所有候选者都是 M 矮星,它们是Cosmos中最小、最冷、最常见的恒星币类型。 最近的距离为 466 光年。
碎片盘和热狗
然而,现在人们对这些候选人的真实性质产生了疑问。
“它们可能是一种天体物理现象,例如极端的碎片盘,或更奇特的东西,”加州 SETI 研究所的天文学家安·玛丽·科迪 (Ann Marie Cody) 说道,她没有参与赫菲斯托斯计划,但也进行了自己的戴森群搜索。 “然而,迄今为止发布的数据无法区分这些情况。”
碎片盘是行星形成过程中尘土飞扬的残余物,但虽然许多M矮星被发现拥有行星,但只有少数被发现有相当大的碎片盘,这导致苏阿索对碎片盘的解释持怀疑态度。
“根据观察,M 矮星碎片盘确实不常见,”苏阿佐告诉《物理世界》。 “关于原因有不同的理论,包括观察偏差、形成机制等等。 已确认的少数病例处于亚毫米/无线电范围内,这意味着它们比我们模型的温度范围要低得多。”
曼彻斯特大学乔德雷尔班克天体物理中心的任通天和迈克尔·加勒特,以及突破聆听和牛津大学的安德鲁·西米恩提出,候选人有另一种解释:来自遥远的尘埃类星体的背景污染。
他们在距离三名候选人非常近的天空中发现了强大的无线电源。 每个射电源都归因于一个活跃的超大质量黑洞,该黑洞位于一个非常遥远的尘埃类星体的中心,被称为“热狗”,或被热尘埃遮蔽的星系。 因为它们布满灰尘,所以会辐射红外线,并且在天空中足够大,可以延伸到戴森群候选者的后面。
尽管在剩下的四个候选者附近没有发现一致的无线电源,但天空中热狗的密度使伦、加勒特和西米恩得出结论,它们很可能也是受到热狗的污染,但它们是无线电安静的。
但加勒特并没有完全排除戴森群的可能性。
他告诉《物理世界》:“我们仍然认为这些来源值得通过电磁频谱的新观察来寻找,看看哪种解释是正确的。”
JWST 来救援?
对于候选人来说,更多坏消息来自科迪的戴森群搜索,该搜索利用美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)来寻找可能发出大型人造结构信号的异常凌日现象。
“我们的光学光度测定流程并未将戴森球候选者分类为具有任何异常变异性,”科迪说。 “事实上,我亲自检查了本文中七个物体的可用 TESS 数据,并且它们似乎都没有显着变化。”
为了解决这个问题,苏亚索、加勒特和科迪都同意光谱观测现在至关重要。 如果存在尘埃,无论是在圆盘中还是在背景星系中,它都会产生特定的吸收线。 或者,光谱学可以测量候选恒星币光球层(其可见表面)的能量分布,以便可以应用最佳拟合模型来确定候选恒星币是否确实与戴森群一致。
“詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据将是理想的,因为它可以快速排除或确认碎片盘或星系污染的解释,”苏阿索说。
如果“热狗”的解释被证明是正确的,那么寻找戴森蜂群就会陷入困境。 红外线过量是戴森群的名片,但如果每次可能的答案都是来自背景星系的污染,那么我们如何区分人造巨型结构和自然现象呢?
“这是一个很好的问题,”加勒特说。 “热狗将在深近红外观测中被检测到。 数据中也可能存在一些微妙的方面,这些方面可能是污染的迹象——我们现在就开始研究这一点。”
科迪已经探测了 6000 万颗恒星币,他的搜索仍在继续,他的团队仍在审查大约一千个事件,这些事件可能会使双星黯然失色,但你永远不会知道。
对于科迪来说,多方面的方法对于寻找戴森群至关重要。 “仅凭光度数据,区分罕见的天体物理现象和戴森群可能具有挑战性,”她说。 “但是,我相信光学和红外光谱数据可能有助于完成这项任务。”
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