Kredit:Georgia State University
Runt 5 på morgonen en tisdag i maj, Tabetha "Tabby" Boyajian satt och stirrade på en bärbar dator, korsade benen på hennes soffa i vardagsrummet i hennes Baton Rouge, La., Hem. Soffbordet var belamrat med artefakter från en helnattsgäst:ett tomt vinglas för att lugna hennes nerver tillsammans med en tom kaffemugg för att ge henne bränsle under natten.
Sedan midnatt, Boyajian hade laddat ner och analyserat data från Las Cumbres -teleskopen - två på Maui, Hawaii, och två till på den spanska ön Teneriffa utanför Västafrikas kust - som satt tränade på en stjärna av F-typ, större och varmare än solen, nära stjärnbilden Cygnus.
Hon hade jobbat hela natten, men Boyajian hade väntat på detta ögonblick i fyra år. Vid 05:00, data från teleskopen i Maui bekräftade vad de på Teneriffa redan hade sagt:Stjärnan som formellt kallas KIC 8462852, nu kallad "Tabby's Star, " hade börjat mörkna igen.
Under de kommande fem dagarna – medan Boyajian, hennes kollegor och ett gäng publika amatörastronomer från hela världen observerade — stjärnan blev mörkare och mörkare.
"Jag tror inte jag sov på en vecka, säger Boyajian, en biträdande professor i fysik och astronomi vid Louisiana State University (LSU).
En händelse som aldrig setts på någon stjärna i universum, det var som om Guds hand hade blivit en jätte mörkare på himlen. Vetenskapen gav inga förklaringar till vad som fick stjärnan att avta, hur länge det skulle hålla eller hur mycket ljus stjärnan skulle förlora. Efter att stjärnan hade bleknat med 2 procent under fem dagar, ljusen återhämtade sig mystiskt långsammare än de dämpade.
Sedan stjärnans upptäckt 2009, det avvikande ljuset har inspirerat teorier bakom dess sensationella udda bollbeteende. När astronomer och stjärnskådare ser stjärnan blekna, bevittnar de efterdyningarna av en stjärna som slukar sin planet? En katastrofal kollision av planeter? Eller kastar stjärnans avtagande ljus över det ständigt svårfångade sökandet efter intelligent liv?
Denna senaste händelse i en rad oförklarliga fluktuationer skulle kunna ge ett svar.
Den 7 mars, 2009, National Aeronautics and Space Administration (NASA) lanserade Kepler -uppdraget. Fram till maj 2013, rymdfarkosten Kepler övervakade kontinuerligt samma fläck på himlen i jakten på oupptäckta exoplaneter – det vill säga, planeter som kretsar kring andra stjärnor än vår sol.
Samtidigt som den utgör mindre än en tiondel av en procent av den synliga himlen, fältet under Keplers blick innehöll mer än 150, 000 stjärnor. Under hela sitt uppdrag, Kepler tog en mätning som kallas en "ljuskurva" av varje stjärnas ljusstyrka var 30:e minut. Sjunker i en stjärnas ljusstyrka, även känd som flux, kan signalera att en planet passerar framför den.
Ljuskurvorna på mer än 150, 000 stjärnor, fångas varje halvtimme i fyra år, uppgå till mer än 2,5 miljarder datapunkter per år. Datoralgoritmer kan söka i data efter ljuskurvor som skulle indikera närvaron av en jordliknande planet som kretsar runt sin stjärna en gång om året men kanske inte plockar upp planeter vars omlopp varade längre än så.
Människor, dock, har unika mönsterigenkänningsförmåga. Så, Boyajian och hennes kollegor vid Yale University, där hon då var postdoktor, beslutade att crowdsourca dataanalysen.
De startade Planet Hunters, ett medborgarvetenskapligt projekt genom vilket amatörastronomer kan bryta data som fångats av Kepler för trender som datorer inte upptäcker.
Att publicera sina resultat på ett onlineforum, planetjägare upptäcker ibland mönster som leder till upptäckten av en planet. Andra tider, de upptäcker ovanligt beteende som sätter vissa stjärnor på en bevakningslista. Det var vad som hände när amatörastronom Adam Szewczyk såg att KIC 8462852 dämpades på ett sätt som planetpassage inte kunde orsaka.
När Boyajian såg inläggen i forumet om KIC 8462852, den skeptiske vetenskapsmannen ansåg att uppgifterna måste vara fel. Trots allt, "Extraordinära påståenden kräver extraordinära bevis, " hon säger, citerar Carl Sagan.
När en planet passerar framför en stjärna, den blockerar kort en liten bit av stjärnans ljus – mindre än en tiondels procent – under några timmar. Ritat på en graf, att lätt dimning registrerar sig som en smal, symmetrisk dopp i en annars rak linje, som en istapp som dinglar från ett tak. När flera av dessa fall har registrerats, ett mönster dyker upp, som en stjärna som förlorar .08 procent av sitt ljus i fyra timmar var 75:e dag. Det är så planeter upptäcks.
"Men med den här stjärnan, du har inte det vanliga, periodiska dopp, "säger Boyajian." Det finns ingen period då du vet att dips kommer att inträffa. Dipparna varar under extraordinärt långa tidsperioder - olika varaktigheter varje gång."
Formen på dipparna på ljuskurvan är oregelbundna och asymmetriska – och olika varje gång. Tagen tillsammans, dessa beteenden tyder knappast på att en planet passerar framför stjärnan med jämna mellanrum.
Boyajian var beredd att hitta ett fel i uppgifterna eller ett tekniskt problem med själva teleskopet.
"Stjärnor gör bara inte det, " hon säger.
Men under de återstående åren av Keplermissionen, teleskopet fortsatte att registrera godtyckliga fall i flöde som bekräftades av flera andra rymd- och landbaserade teleskop som pekade på stjärnan. Dess ljusstyrka sjönk upp till 22 procent i fall som varade från fem till 80 dagar. Stjärnan bleknade också kumulativt under de fyra åren. Vad mer, Andra – om än mycket omtvistade – data som fångats med en annan metod före Kepler-uppdraget säger att stjärnan bleknade med hela 16 procent mellan 1890–1989.
Boyajian, flera dussin andra professionella astronomer och 11 av medborgarforskarna som hjälpte till att avslöja stjärnan publicerade en artikel om dess upptäckt i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , där de smart frågade, "Var är flödet?" och inspirerade anhängare av luminariet att kalla det "WTF Star".
Boyajian föreslår att flödet kan döljas bakom en svärm av kometer som har fallit mot stjärnan. Eller kanske stenigt skräp, upprörd efter någon sorts katastrofal kollision, kan blockera stjärnans ljus vid dessa oförutsägbara intervall.
Men för var och en av de möjliga förklaringarna Boyajian och hennes kollegor föreslår i sin första upptäcktsrapport, de ger solida skäl att ifrågasätta den teorin.
"Det finns definitivt inget vi känner till nu som kan förklara det, " säger hon. "Naturen är mycket mer kreativ än vi är."
Kredit:Georgia State University
Kanske så, men Tabby's Star har fångat fantasin hos astronomer runt om i världen. Deras teorier om vad som blockerar stjärnans ljus är inget om inte kreativa.
Ett team av astronomer från Columbia University och University of California (UC), Berkeley, säger att Tabby's Star kan ha slukt en planet eller en måne för mer än 100 år sedan. Energiintaget från en sådan måltid skulle få stjärnan att lysa starkare, vilket skulle förklara århundradet av blekning:Stjärnan återvände till sin ursprungliga ljusstyrka efter att ha smält måltiden.
När det gäller de slumpmässiga nedgångarna i flödet sedan dess, "Allt som inte riktigt blev som överblivna smulor från ett mellanmål, kan fortfarande kretsa runt stjärnan och ibland blockera dess ljus, "säger astronomen Jason Wright, biträdande professor i astronomi och astrofysik vid Penn State University.
Wright håller koll på de senaste teorierna på sin blogg. (Tillfälligtvis, han är den som kallade KIC 8462852 "Tabby's Star" i en intervju med en reporter, och monikern fastnade. "Ja, allt är mitt fel, " erkänner han.)
Medan den planetförtärande teorin förklarar den århundradslånga dimningen och de episodiska nedgångarna, teorins arkitekter erkänner den statistiska osannolikheten av en sådan händelse i deras 2017 artikel i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Problemet med Tabby's Star, " säger Daryll LaCourse, amatörastronom och medförfattare till upptäcktspapperet, "är att varje förklaring som inte involverar utomjordingar har något slags problem, något olöst stort problem med just den teorin."
Astronomer slösar inte bort sin tid på att fästa främmande teorier om någon gammal kosmisk anomali de möter. De sparar dessa ögonbrynshöjande påståenden för konstigheter som helt enkelt inte kan förklaras av naturliga orsaker. Det gör Tabby's Star till "det mest lovande stjärnmålet SETI [sök efter utomjordisk intelligens] som upptäckts hittills, "säger Wright i sin tidning från 2015 Astrofysisk tidskrift .
Wright säger en svärm av strukturer - främmande megastrukturer, han kallar dem – byggda av andra invånare i vårt universum skulle kunna kretsa runt stjärnan för att utnyttja dess energi, som människor gör genom solpaneler.
"Föreställ dig en flock starar som flyger framför solen, " säger han. På vissa ställen blockerade flocken solens ljus; på andra, fingrarna av ljus skulle tränga igenom. Som en flock fåglar, bildandet av dessa främmande strukturer kan förändras, redogör för de oregelbundna ljuskurvorna.
För att testa någon av dessa hypoteser, astronomer behövde mer data än Kepler-uppdraget gav. De behövde observera stjärnan i många år till och registrera många fler fall i flödet. Men teleskoptid kostar pengar. Så Boyajian vände sig till Kickstarter, onlinefinansieringsplattformen för kreativa projekt.
"Den mest mystiska stjärnan i galaxen, " lyder titeln på Boyajians kampanjsida. Mer än 1, 700 stödpersoner bidrog med 107 USD, 421 för att täcka övervakning av Tabby's Star över en privat, robotnätverk av teleskop. Las Cumbres-observatoriet gav 200 timmar på sina teleskop från Maui och Teneriffa, som omfattade observation från mars 2016 till februari 2017. Kickstarter-fonderna täckte observation därefter, som kommer att fortsätta till och med maj 2018. Data från teleskopen laddas ner till Boyajians dator, där hon ritar det på ett diagram så att hon kan identifiera när stjärnans ljus börjar sjunka.
Det var det som höll henne vaken hela natten den där tisdagen i maj.
Klockan 05.00, när det stod klart att stjärnan tappade flödet, Boyajian heter Wright.
"Det är dags, " hon sa till honom.
Det fina med vetenskaplig forskning som har crowdsourcats och crowdfundats nästan från början är att Boyajian snabbt kan skicka ut "all hands on deck" över hela världen till människor som vill hjälpa. Hon behövde stöd direkt från alla som kunde observera doppet via teleskop eller analysera data som kikarsikten producerar.
"Vi fick ett fantastiskt svar från hela astronomgemenskapen, kasta in observationer på teleskop vi inte visste att vi hade, folk som tar sin egen tid att ta observationer åt oss och ta reda på hur man delar enorma mängder data, " hon säger.
Det är bra att Boyajian fick se sitt vetenskapliga stödnätverk i aktion. På det sättet, hon var redo för nästa dopp. I början av juni, Tabby's Star var ljus igen. Sedan, 11 juni, flödet började gå tillbaka. Som förra gången, stjärnan bleknade med två procent, men den här gången tog blekningen och återhämtningen två veckor.
Data som samlas in från dessa händelser kan hjälpa astronomer att avgöra om materialet som blockerar ljuset är fast eller diffust. Om materialet är fast, främmande megastrukturer kan inte uteslutas.
"Så länge vi inte har en övertygande förklaring till vad som händer, och det finns en möjlighet att det vi ser beror på en avancerad teknik, vi kommer definitivt att fortsätta att observera stjärnan, " säger Andrew Siemion, chef för UC Berkeleys SETI Research Center, som följer stjärnan.
Astronomer vid Berkeleys SETI Research Center har tillbringat ett par dussin timmar med att observera Tabby's Star genom Green Bank-teleskopet, det största fullt styrbara radioteleskopet på jorden. I andan av crowdsourcing, rådata kommer att offentliggöras så att alla med kompetens kan analysera dem för tecken på att kommunikationsteknik finns nära stjärnan.
Utomjordingar som kan bygga massiva strukturer som skördar stjärnans ljus skulle säkert ha sådan teknik. Än så länge, inga tecken har upptäckts, men Siemion är oförskräckt.
"Det finns ingen mer djupgående eller grundläggande fråga vi kan ställa som vetenskapsmän eller människor än om det finns annat liv någon annanstans i universum, " säger han. "Så, så länge jag har en bra idé och medel för att driva den, Jag kommer personligen att fortsätta leta."
Siemion är inte ensam. Det finns ingen SETI-forskare där ute, han säger, som inte har tittat på Tabby's Star.
Tills vidare, kosmiska kollisioner, planet-slukande eldbollar och, ja, även utomjordingar är fortfarande på bordet - soffbordet i Boyajians vardagsrum i Baton Rouge.
Boyajian har inte fattat exakt vad som händer på hennes stjärna än, men hon vet att hon närmar sig.