开普勒望远镜发现疑似的系外彗星

美国耶鲁大学的 Boyajian 为首的研究团队最近公布了用开普勒望远镜的数据发现的一个新结果：在 KIC 8462852 周围可能发现了系外彗星。这颗星的视星等为 12 等，光谱型为 F3 V/IV，自转周期 0.88 天。开普勒望远镜的光变曲线中不存在凌星行星的信号，但是“行星猎手”项目（Planet Hunter）的志愿者们用人眼检查了它的光变曲线，标记为一颗非常有意思的天体，原因是在开普勒为期 3 年的光度数据中，存在两次非常大的下降，亮度下降超过了 20%，间隔为 750 天。天文学家发现分析了各种可能的原因，结论是：这两次下降最有可能是由彗星残骸对主星的遮挡引起的。果真如此的话，这颗彗星的公转轨道的半长径达到了 1.6 AU。其第一次的亮度下降表明：彗星可能具有一条向前的彗尾，这在太阳系彗星中也经常被观测到。第二次遮掩则表明彗星已经在恒星的潮汐作用下发生了瓦解，分裂成了很多碎片。如果预言正确，下次遮掩出现的时间应该是 2015 年 4 月和 2017 年 5 月。可惜的是，2015 年 4 月已经过去了，没有及时对它后续观测，所以 2017 年 5 月应该是研究它的最好时机。

因为这颗星的亮度下降高达 20% 左右，天文爱好者的设备完全可以胜任对它的后续观测。

坐标：RA = 20:06:15.457 DEC = +44:27:24.61 Epoch = 2000.0
星等：V = 12.01


KIC 8462852 在 3 年内的光变曲线，显示两次很大的下降。下图是上图在纵轴上的放大。横轴是时间（以天为单位）


KIC 8462852 在 800 天和 1500 天的两次下降的局部放大。左图表明彗星可能带有一条向前的彗尾，右图表明彗星可能已经发生了分裂


上图：联合王国红外望远镜（UKIRT）拍摄的 KIC 8462852 及其邻近区域的图像。每一个红色方格的尺寸是 10" x 10"

太阳系外的彗星轨道都能算出来?
光度下降20%，这得多大的彗星啊！

这恐怕不是彗星吧？要么是褐矮星，要么是距离母星很近的热木星，只是轨道离心率很大罢了。

zenghan 发表于 2015-9-17 12:15
这恐怕不是彗星吧？要么是褐矮星，要么是距离母星很近的热木星，只是轨道离心率很大罢了。 ...

褐矮星和热木星不会引起这么大的光度下降，况且光变曲线形状也不符。

“彗核”造成主光度下降20%！
主星视面积20%那么大的“彗核”？！

F3 V/IV的主星是什么概念？——半径约87万公里，质量约为太阳的1.4倍。
主星视面积20%那么大的“彗核”什么概念？——半径约39万公里，或50万公里X122万公里~10万公里X600万公里的长条条！
注意不是半径约39万公里，或50万公里X122万公里~10万公里X600万公里的长条条反光气体，而是半径约39万公里，或50万公里X122万公里~10万公里X600万公里的长条条挡光实体！

彗核？
不可能！

所以，比较倾向认为这是一个正在形成过程中的小伴星。

taucet 发表于 2015-9-17 16:03
褐矮星和热木星不会引起这么大的光度下降，况且光变曲线形状也不符。

热木星在很近距离围绕恒星运行时，外围易挥发包层形成的类似彗尾的气体 混合物可能会使恒星的光度略有下降，下降多少得看挥发层形成的“彗尾”的面积和厚度。你可以假想一下，一颗超级巨大的彗星接近太阳时，倘若正好位于地球太阳之间，你会不会观察到太阳光度或亮度有微小的下降  ，抑或木星处在太阳地球之间，发生所谓木星食的时候，光度下降的明显么？

zenghan 发表于 2015-9-18 15:36
热木星在很近距离围绕恒星运行时，外围易挥发包层形成的类似彗尾的气体 混合物可能会使恒星的光度略有下 ...

不明白你想说什么……

法拉利ss 发表于 2015-9-16 20:40
太阳系外的彗星轨道都能算出来?
光度下降20%，这得多大的彗星啊！

有效遮挡面积达到主星视面积的20%.

如果是麦哲仑的斗篷，尺寸要有主星直径的45%左右。
彗核也属麦哲仑斗篷的性质，也就是说不透明的。


那么大的彗核，想都不敢想。

zenghan 发表于 2015-9-18 15:36
热木星在很近距离围绕恒星运行时，外围易挥发包层形成的类似彗尾的气体 混合物可能会使恒星的光度略有下 ...

给你分析一下这个“东西”。

首先，这个东西没有一般系外行星观察的“凌星”式光变曲线，也就是说没有这个东西“陷入”主星视面的情况：

（这是小个不透光物体的凌星）




其次，这个东西遮挡主星时，有一个漫长而又平缓递增的减光过程，就象太阳或月亮“躲”到密云后面的表现：

（这是主星在小质量大尺寸而半透明物件后玩“躲猫猫”，为方便作图把大质量小半径的主星画成“动”的了，而且画到前面来了，没办法）
只有这种情况，才会出现楼主提供的“星食”曲线。


绝对不是豆丁大的彗核和稀疏的彗发可为的。。。。。

SamuelHan 发表于 2015-9-20 22:03
给你分析一下这个“东西”。

首先，这个东西没有一般系外行星观察的“凌星”式光变曲线，也就是说没有这 ...

我对楼主引用的文章内容持怀疑态度，哪有这么大的“彗星”？
但没有定性、定量地如兄一般进行分析，所以也就得不出你所指出的是“一颗正在形成中的小质量、大体积的伴星”这个结论了。
这个主星质量比较大，伴星的轨道也较近，表面上看起来影响它成星的变量较多；最终，它能“点火”成功吗？

法拉利ss 发表于 2015-9-21 08:34
我对楼主引用的文章内容持怀疑态度，哪有这么大的“彗星”？
但没有定性、定量地如兄一般进行分析，所以 ...

我之所以否定这个东西的“彗星”身份是因为一个“间隔为 750 天”的描述。

1.  如果这个“间隔为 750 天”的两次减光是同一“作案者”，说明这个“作案者”的轨道半长轴约为1.6Au。


2.  如果这个“作案者”真的在这750天内被“肢解”了，说明他在这期间跑到了这个主星的洛希极限以内，也就是离主星几百万公里的地方。
而他的远地点就会去到3.2Au左右的地方。远地点近地点比例达到恐怀的200:1!


如果这个主星在3.2Au半径范围有类似水星、金星、地球、火星这样的天体，甚至外围还有木星、土星这样的天体，或者行星猎手们常见的在0.1轨道上的超级热木星，那么这个彗星早就会被摄动到某个行星轨道附近的小椭圆轨道上了。

我们地球上的人类虽然是万物之灵，但必竟不是上帝，也不是上帝的娇子，不可能就这么巧就看到一个远地点近地点比例高达200:1的完整天体被肢解那天刚好被“看”到了。

3.  这两次遮挡的时间间隔约为750天，但第一次遮挡是在观察期的第793天， 如果这个“间隔为 750 天”的两次减光是同一“作案者”，则在观察期的第40到第45天应该还有一次遮挡，但实际上并没有！

4.  如楼主所言：

如果预言正确，下次遮掩出现的时间应该是 2015 年 4 月和 2017 年 5 月。可惜的是，2015 年 4 月已经过去了，没有及时对它后续观测，所以 2017 年 5 月应该是研究它的最好时机。

因为没“有第40到第45天应该”有的一次遮挡，有关的“预言”是荒谬的，“2017 年 5 月”并不是什么“最好时机”。






所以，这个两次“间隔为 750 天”的减光不可能是同一“作案者”所为！
只是两次有可能有关联，也有可能是完全不相关的孤立事件。


应该有他做法是，时刻关注第793天的单一遮挡形态什么时候重复、第1510~1570天的几次挡各种形态分别什么时候重复！如果没有重复，就好好研究一下会有什么机制可以形成这样多不同形态的遮挡。


以其临渊羡鱼，不如退而结网！

换一个躲猫猫的图

taucet 发表于 2015-9-18 22:35
不明白你想说什么……

我的意思就是彗星是不可能造成这么大程度的光度下降的

zenghan 发表于 2015-9-21 14:14
我的意思就是彗星是不可能造成这么大程度的光度下降的

明白。

最关键一点，彗星虽然有很波澜壮阔的外观，但却是很稀疏的事物。
凌日彗星在过近日点时可能会有数千万公里的彗发和数亿公里长的彗尾，但都是没有引力约束的，一旦被主星蒸出气体，马上就向虚定消散并被恒星风吹向远方，形成不了可以遮天蔽日的云团。
而且彗星离开近日点之后，到1~2Au处基本上就裸奔了。

从楼主给出的有关资料看，挡光是缓慢增大的，达到20%也就是一瞬间，之后又缓慢减小。
这是一种引力约束云团才能产生的挡光效果——中间密度大挡光效果强，四周密度小挡光效果弱，密度与中心距离成指数衰减关系。

而且挡光物的密集区域与主星视面的尺度相当，才会出现减光极大值转瞬即逝的现象。（见13楼的示意图）


另外，以挡光1%为界，第一次挡光持续三天多。
如果这个挡光体象主楼所说的在1.6Au轨道上以750天运行，也就是说速度约为23.27km/s，挡光3.6天，就是说挡光1%以上的范围约为720万公里。
如果以挡光0.5%为界，挡光6天，就是说挡光0.5%以上的范围约为1200万公里。
实际上挡光影响的边缘达12~15天，也就是说这个“云团中心物”的引力约束的云边界达（云顶）2400~3000万公里！

注意我说的不是彗发的范围，而是这个“云团中心物”的“引力约束”形成的“云边界（云顶）”。
这个遮挡物在1.6Au轨道上有2400~3000万公里的“云边界”。
对比一下地球，引力范围（L1、L2点）为150万公里，而地球的“云边界（云顶）”最多只能算是6371+100=6471公里。
这个遮挡物的“云边界”是地球云边界的4000倍，是木星的13倍。

所以我直接给他上包克球的级别了。（第6楼上说的，凭经验的直觉，但没说明是什么型）

右边（1500~1600天）那几次遮挡，要把时间轴拉伸一下，和前面那一次遮挡才有可比性：







后面那轮遮挡的第一挡和第三挡和前面那次的形态差不多，第一挡比前面那一个“大挡”还大，挡得更暗！
“散开”后挡得更大、更暗？不可思议！
而第二挡就有点小天体“凌星”的味道了。

所以，我觉得前后相隔750天的这两轮遮挡应该是不相关的。
是一个恒星在一堆包克球后面经过，是大小不同的包克球产生的“半透明掩食”效果！

知乎的文章是楼主写的啊！上了知乎日报了，不错不错!

从光变曲线看，两次光变像是独立事件。但是两次异常大的光变程度，感觉应该是同一因素引起的现象。结论，这颗恒星抽风了，哈哈

超级彗星群还是超级尘埃带？