I åratal, astronomer har tittat upp mot himlen och spekulerat om Tabby's Stars märkliga dämpningsbeteende.

Först identifierades för mer än ett sekel sedan, stjärnan sjunker i ljusstyrka över dagar eller veckor innan den återgår till sin tidigare ljusstyrka. På samma gång, stjärnan verkar sakta förlora sin lyster totalt sett, lämnar forskare kliar sig i huvudet.

Nu, astronomer vid Columbia University tror att de har utvecklat en förklaring till denna märklighet.

I en ny tidning publicerad i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , astrofysiker Brian Metzger, Miguel Martinez och Nicholas Stone föreslår att den långvariga nedtoningen är resultatet av en skiva av skräp – riven från en smältande exomoon – som ackumuleras och kretsar runt stjärnan, blockerar dess ljus när materialet passerar mellan stjärnan och jorden.

"Exomoonen är som en komet av is som avdunstar och spyr av dessa stenar ut i rymden, sade Metzger, docent i astrofysik vid Columbia University och huvudforskare i studien. "Till slut kommer exomånen att förångas fullständigt, men det kommer att ta miljoner år för månen att smälta och förbrukas av stjärnan. Vi är så lyckliga att se den här avdunstningshändelsen hända."

Tabbys stjärna, även känd som KIC 8462852 eller Boyajians stjärna, är uppkallad efter Tabetha Boyajian, astrofysikern från Louisiana State University (LSU) som upptäckte stjärnans ovanliga dämpningsbeteende 2015. Boyajian fann att Tabby's Star ibland sjunker i ljusstyrka – ibland med bara 1 procent och andra gånger med så mycket som 22 procent – ​​under dagar eller veckor innan den återhämtade sig lyster. Ett år senare, LSU-astronomen Bradley Schaefer upptäckte att stjärnans ljusstyrka också blir svagare överlag med tiden, dämpning med 14 procent mellan 1890 och 1989.

Forskare runt om i världen har föreslagit en mängd olika teorier, allt från kometstormar till främmande "megastrukturer, "för att förklara de kortsiktiga fallen i ljusstyrka, men kom helt nyligen överens om en mycket mer vardaglig gärningsman – damm.

Eftersom en exoplanet förstörs av starka interaktioner eller kollisioner med sin moderstjärna, Metzger förklarade, exomånen som kretsar runt exoplaneten kan bli sårbar för dragningen av systemets centrala stjärna. Kraften kan vara så stor att stjärnan sliter bort exomånen från sin planet, orsakar att exomoonen antingen kolliderar med en stjärna eller på annat sätt kastas ut från systemet.

I en liten andel av fallen, dock, stjärnan stjäl exomoonen och placerar den i en ny bana runt sig själv. I denna nya omloppsbana, det isiga, dammig exomoon utsätts för strålning från stjärnan som sliter isär dess yttre lager, skapar dammmoln som så småningom blåses ut till solsystemet. När dessa moln av damm passerar mellan stjärnan och jorden, intermittenta fall i ljusstyrka observeras.

Detta förklarar det kortsiktiga, inkonsekvent nedtoning av Tabby's Star, men forskare har haft svårare att förklara den långsiktiga övergripande blekningen.

Columbia-teamet föreslår att Tabby's Star kidnappade en exomoon från en nu länge borta, närliggande planet och drog den i omloppsbana runt sig själv, där den har slitits isär av starkare stjärnstrålning än vad som fanns i dess tidigare omloppsbana. Bitar av exomons dammiga yttre lager av is, gas, och kolhaltiga bergarter har kunnat motstå strålningsutblåsningstrycket som sprutar ut mindre korniga dammmoln, och det flyktiga, storkornigt material har ärvt exomoonens nya bana runt Tabby's Star, där den bildar en skiva som ständigt blockerar stjärnans ljus. Diskens ogenomskinlighet kan ändras långsamt, när moln med mindre korn passerar igenom och större partiklar som fastnat i omloppsbana rör sig från skivan mot Tabby's Star, så småningom blir de så varma att de smälter och faller ner på stjärnans yta.

I sista hand, efter miljoner år, exomoonen som kretsar kring Tabby's Star kommer att förångas fullständigt, föreslår forskarna.

Martinez, en Columbia College alumn (CC'19) och forskare som arbetar med Metzger, sade att lagets modell är unik i sin hypotes om vad som driver den ursprungliga planeten mot stjärnan i första hand. "Det resulterar naturligtvis i att de föräldralösa exomunerna hamnar på (mycket excentriska) banor med exakt de egenskaper som tidigare forskning visat behövdes för att förklara nedtoningen av Tabbys stjärna, "Sa Martinez. "Ingen annan tidigare modell kunde sätta ihop alla dessa delar."

Det finns andra stjärnsystem som visar ovanliga sänkningar i ljusstyrkan, Martinez sa, och det kan finnas andra förklaringar till flödet som är lika övertygande. Tabby's Star är ovanlig eftersom den är väldigt lik jordens sol men uppvisar ett drastiskt annorlunda beteende. Det är den enda stjärnan som den bland de en miljon stjärnor som observerats av Kepler, men det finns många miljoner gånger fler stjärnor i universum som ännu inte har observerats.

Utmaningen nu är att hitta andra stjärnor som Tabbys som har kidnappat exomooner och ännu inte avslutat med att förinta dem. Om lagets förklaring är korrekt, Metzger sa, det indikerar att månar är ett vanligt inslag i exoplanetära system, därigenom tillhandahåller ett sätt att undersöka förekomsten av exomuner.

"Vi har egentligen inga bevis för att månar existerar utanför vårt solsystem, men en måne som kastas av i sin värdstjärna kan inte vara så ovanlig, ", sa han. "Detta är ett bidrag till att bredda vår kunskap om de exotiska händelserna i andra solsystem som vi inte skulle ha känt till för 20 eller 30 år sedan."