Аномальные колебания светимости звезды KIC 8462852, широко известной как звезда Табби или звезда Бояджян, возможно, обусловлены периодическим возвращением группы обломков. Согласно недавнему исследованию, несколько зафиксированных в последние годы случаев снижения яркости соответствуют периоду приблизительно 782 дня. Если данная гипотеза получит подтверждение, она позволит объяснить разнообразие провалов яркости звезды, несмотря на то, что источник этих явлений возвращается с определенной регулярностью.

Звезда Табби привлекла внимание после обнаружения космическим телескопом Kepler необычайно глубоких и нерегулярных изменений в её светимости. Один из наиболее выразительных эпизодов, обозначенный как D800, привел к снижению яркости примерно на 15%, а сложная последовательность событий D1500 длилась около 80 дней и сопровождалась падением почти на 22%. Впоследствии наземные телескопы зафиксировали новые, менее интенсивные затемнения в 2017 и 2018 годах. Их форма, продолжительность и глубина значительно отличались друг от друга, что затрудняло выявление простого периода повторения этих событий.

Новый анализ был проведен астрофизиком Эктором Сокасом-Наварро из European Solar Telescope Foundation. Вместо попытки найти точное воспроизведение отдельных случаев затемнения он рассмотрел альтернативную возможность: могут ли целые группы снижений яркости представлять собой последовательные возвращения вещества, вращающегося вокруг звезды по схожим траекториям?

В основе предложенного сценария лежит распад крупного небесного тела. Столкновение, приливное разрушение или иной катастрофический процесс могли породить множество фрагментов с несколько отличающимися орбитальными периодами. С каждым оборотом разница в их положениях должна увеличиваться, что приводит к постепенному растягиванию первоначально компактной группы обломков вдоль своей орбиты. В результате каждое последующее прохождение может создавать совершенно иную картину затемнения, несмотря на то, что эти события связаны с одним и тем же изначальным разрушением.

Представленное объяснение находится в соответствии с имеющимися данными, свидетельствующими о наличии пылевого вещества. Ранее установленная зависимость цвета от изменения яркости позволила предположить, что околозвездная пыль частично экранирует свет звезды. В качестве потенциальных источников этого материала рассматривались экзокометы и обломки планетезималей.

Для оценки справедливости выдвинутой гипотезы исследователь применил байесовский метод сравнения двух моделей. Согласно первой модели, затемнения возникают независимо друг от друга и не связаны общей периодичностью. Вторая модель предполагает наличие взаимосвязи между этими событиями, обусловленной возвращением группы фрагментов, образовавшихся в результате разрушения крупного небесного тела. При анализе учитывались как моменты регистрации событий, так и периоды времени, в течение которых наблюдение за звездой было возможно.

Наиболее вероятный интервал повторения составил 781,6 дня, что приблизительно равно двум годам и одному месяцу. Диапазон орбитальных периодов фрагментов, характерный для рассматриваемой модели, составил около 80 дней. Байесовский фактор B₁₀ достиг значения 44,9, что указывает на значительное преимущество модели повторяющихся прохождений перед моделью независимых событий. В соответствии с традиционной шкалой Джеффриса, такой результат свидетельствует о «очень сильных» доказательствах в пользу рассматриваемой гипотезы.

Ключевую роль в новой интерпретации сыграло наблюдение, проведенное космическим телескопом TESS 3 сентября 2019 года. В этот день аппарат зафиксировал ранее не зарегистрированное симметричное снижение яркости звезды примерно на 1,1%, продолжавшееся около 21 часа. В отличие от более сложных и асимметричных явлений, обнаруженных телескопом Kepler, данный транзит напоминал прохождение перед звездой компактного объекта.

Согласно последнему самостоятельному исследованию данного явления, источником его мог оказаться крупный экзопланетный объект или коричневый карлик. Тем не менее, Сокас-Наварро предлагает альтернативную интерпретацию: событие, зафиксированное в 2019 году, могло быть проявлением значительной и сохранившейся части того тела, которое ранее распалось, образовав облако обломков и пыли.

Между моментом регистрации события D800 и последующим транзитом, зафиксированным телескопом TESS, прошло 3104,4 дня. Если исходить из предположения о том, что объект совершил четыре полных оборота вокруг звезды за этот период, то его период составит приблизительно 776,1 дня – значение, близкое к ранее полученному независимому показателю в 781,6 дня. В рамках такого сценария и другие крупные группы затмений также оказываются расположенными в пределах ожидаемых временных интервалов.

Для дополнительной проверки исследователь провел независимый анализ: если период в 781,6 дня действительно соответствует орбите объекта, обнаруженного TESS, то, исходя из известных параметров звезды и геометрии транзита, расчетная продолжительность его прохождения должна составлять около 20,5 часов. Фактическое событие длилось приблизительно 21 час. При этом для определения периода в 781,6 дня не использовались параметры звезды и продолжительность транзита, что делает это совпадение дополнительным аргументом в пользу предложенной интерпретации.

Вместе с тем, полученные результаты не позволяют считать загадку звезды Табби окончательно разрешенной. Сам автор подчеркивает, что байесовский фактор чувствителен к выбранной модели, методу объединения затемнений в группы, априорным предположениям и доступности данных наблюдений. Проведенный анализ демонстрирует, что предложенная модель повторяющихся фрагментов значительно лучше описывает имеющиеся временные данные по сравнению с рассмотренной моделью независимых событий, однако она не является окончательным доказательством периодичности.

Предложенная новая гипотеза предлагает объяснение одной из ключевых особенностей KIC 8462852 – отсутствию регулярных транзитных сигналов. Согласно этой теории, после разрушения крупного небесного объекта его фрагменты начинают двигаться по орбитам с незначительно отличающимися периодами, что приводит к постепенному смещению вдоль траектории вращения. Кроме того, пылевые частицы, находящиеся в этом облаке обломков, рассеиваются и подвергаются воздействию излучения звезды, что может приводить к тому, что последующие затмения будут иметь более вытянутую форму, меньшую интенсивность и сложную структуру, не повторяющую первоначальный характер события.

Подтвердить или опровергнуть эту модель должны будущие исследования звезды Табби. Если причиной ее необычных колебаний яркости является возвращающаяся группа обломков, то дальнейшая активность должна быть связана с приблизительно 782-дневным орбитальным периодом, хотя отдельные случаи снижения яркости могут существенно различаться по своим характеристикам.

Исследование представлено в виде препринта на arXiv.