La curiosa storia della curva di luce di KIC8462852, Alieni? Non credo

Immagine artistica della pulsar PSR B1257+12 con i pianeti. Credit: Wikipedia

Come avevo scritto nel mese scorso e poi successivamente su un mio post sulla piattaforma di giornalismo sociale Medium.com, che peraltro vi invito a seguire, la storia di  KIC 8462852 (intanto soprannominata  Tabby’s Star (Stella di Tabby), in onore all’astronoma Tabetha Boyajian che per prima si era impegnata in questa ricerca) rappresenta un’autentica sfida per gli astronomi e gli appassionati.a
Nei giorni scorsi non si sono fatti attendere i risultati della campagna di ascolto del SETI Institute, che aveva impegnato l’Allen Telescope Array per studiare la stella alla ricerca di eventuali radiosegnali extraterrestri [1] emessi da un’ipotetica struttura artificiale supposta dall’astronomo Jason Wright per spiegare le anomalie nella curva di luce dell Stella di Tabby.
Dopotutto una civiltà avvastanza evoluta da considerare di costruire uno sciame di Dyson avrebbe accesso a un livello di \(1\times 10^{27}\) watt di energia. Anche supponendo che una piccolissima frazione fosse dedicata alle trasmissioni omnidirezionali (come ad esempio dai radiofari), questi dovrebbero comunque essere rivelabili. Purtroppo l’analisi dei dati dimostrano che tra le frequenze di 1 e 10 Ghz che dal sistema della stella non proviene alcun segnale rilevabile. Questo automaticamente non può escludere a priori l’ipotesi di Wright, in fondo la struttura potrebbe essere stata abbandonata millenni fa oppure i Costruttori usano una tecnologia diversa dalle onde elettromagnetiche per comunicare o anche più semplicemente abbiamo ascoltato le frequenze sbagliate.
Ma come l’astronomo del SETI Seth Shostak ha fatto notare, “La storia dell’astronomia ci dice che ogni volta che abbiamo pensato di aver trovato un fenomeno dovuto alle attività di extraterrestri (la storia dei Little Green Man rivelatesi poi un fenomeno assolutamente naturale – le pulsar – ne è un esempio n.d.a.), ci sbagliavamo. Ma anche se è molto probabile che lo strano comportamento di questa stella sia dovuto alla natura piuttosto che agli alieni, la prudenza chiede di controllare anche queste ipotesi.“

http://ilpoliedrico.com/wp-content/uploads/2015/11/altair_medium.mp4

Simulazione della rapida rotazione della stella Altair ottenuta con lo strumento MIRC del C.H.A.R.A. di Mt. Wilson. qui sono evidenti gli effetti del teorema di von Ziepel sulla relazione fra gravità superficiale e flusso radiativo di una stella.

Ma forse il comportamento della Stella di Tabby potrebbe essere ancora più banale di quanto non si sia pensato. L’idea l’ha suggerita James Galasyn sul suo blog Desdemonadespair.net e ripresa da Paul Gilster sul suo Centauri-Dreams.
L”ipotesi, a mio avviso molto interessante, si rifà ad una serie di documenti [2] [3] riguardo a PTFO 8-8695b, un ipotetico pianeta supposto orbitare attorno ad una stella di pre-sequenza principale particolarmente schiacciata ai poli dalla sua alta velocità di rotazione ¹. Ora la conferma di questo pianeta non sembra ancora confermata ma gli studi sulle flessioni di luce indotte hanno prodotto dei risultati molto interessanti.
Quando una stella è dotata di un moto rotatorio importante (come mostra il filmato qui sopra e l’immagine qui a fianco) la stella subisce un aumento delle dimensioni in direzione del suo equatore e uno schiacciamento dei poli dovuto alla forza centrifuga.  Dal punto di vista fisico questo comporta che in prossimità dei poli la stella appaia più luminosa che all’equatore tanto più è basso il suo periodo di rotazione; questo fenomeno si chiama Oscuramento Gravitazionale.
Senza dilungarmi troppo su questo curioso fenomeno una tipica curva di luce di un transito ha la classica forma a U più o meno pronunciata dalla distanza del piano dell’osservatore rispetto al piano dell’orbita e più o meno profonda dovuta alle dimensioni del pianeta rispetto alla stella [4].

Geometria della precessione nel caso di una stella oblata (in rosso) con un singolo pianeta in orbita (blu).  Le frecce indicano la direzione precessione di precessione “positivo” nella matematica. In realtà la precessione è negativo, cioè, retrograda, o in senso orario come visto da sopra il polo nord stellare.

Ma KIC 8462852 possiede un periodo di rotazione bassissimo, appena 21 ore, sufficienti però a distorcere significativamente la forma della stella e rendere importanti gli effetti previsti dall’oscuramento gravitazionale. Noi ancora non conosciamo la direzione dell’asse di rotazione della stella e se magari possiede un pianeta in orbita abbastanza stretta e con sufficiente massa da provocare un effetto di precessione, e né se giaccia su un piano orbitale molto diverso dalla linea dell’osservatore ². Magari la stella possiede anche un campo magnetico piuttosto inclinato rispetto al suo asse di rotazione da provocare aperiodici episodi di hotspot o di macchie stellari persistenti lungo la linea dell’osservatore. Una combinazione di questi fattori potrebbe spiegare le irregolarità e con qualche sforzo anche l’ampiezza dei picchi negativi di luminosità come quelli registrati.

Le curve di luce estrapolate da Jason Barnes e il suo gruppo per il caso PTFO 8-8695.

Anche se attorno a PTFO 8-8695 non è stato – forse ancora – rivelato alcun pianeta, i metodi di indagine e di studio del prof. Barnes possono rivelarsi preziose per risolvere il mistero delle stravaganti curve di luce della Stella di Tabby.

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Aggiornamento:

Un recente lavoro pubblicato su Astrophysical Journal Letters [5] e su ArXiv [6] suggeriscono che la responsabilità dei vistosi cali di luce siano da attribuirsi ai resti di una cometa distrutta in un impatto piuttosto recente che viaggerebbero su un’orbita ellittica a una velocità apparentemente piuttosto sostenuta.

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Note:

1. In geometria solida si indica come sferoide oblato, che si ha quando una ellisse è ruotata attorno al suo asse minore. ↩
2. Circa un terzo dei pianeti gioviani caldi possiede piani orbitali fortemente inclinati e qualche volta addirittura retrogradi. ↩