导语：天文学上暂时无解的观测现象往往也是催生重大发现和知识革命的摇篮。最近，一颗表现奇异的恒星进入了天文学家的视野，它或许也将为我们带来令人震惊的发现。
关键词：天文学；外星行星；开普勒计划
近期，一篇刊登在arXiv（国外预印版数据库）上的文章，描绘了一颗在北天星座天鹅座中表现相当奇异的暗星。在过去的几年中，关于这颗暗星独特的天文观测表现的报道已经甚嚣尘上。
这颗暗星的被命名为KIC 8462852——一颗比我们的太阳温度更高，更年轻也更明亮的恒星——同夜空中其它十万颗恒星一起，在过去四年中受到开普勒号太空望远镜一年365天，一天24小时的密切观测。
开普勒号被设计用于监视恒星的精确亮度变化，寻找和记录星星们哪怕微小的“眨眼”，这种“眨眼”往往意味着这些恒星周围有围绕公转的行星。
眼下开普勒号已经不负众望地用这种方法找到了许多行星，有超过1000颗行星记录在案，这个数字还在不断增加。
然而开普勒号在这颗天鹅座的暗星上有了我们至今也不知道如何解释的意外发现。
有的评论员认为这些发现是地外生命的证据！这可能有点言过其实，然而天文学家们的的确确是被目前的观测搞糊涂了。不管怎么说，这些发现应该不是坏事。
天文发现史上的那些出人意料
许多改变了我们对于宇宙看法的重大发现都是出人意料的偶然。通常情况下，这些发现使得我们能以新的眼光或者更全面的方式来研究太空。
KIC 8462852就是这样的一个例子。正是因为开普勒号多年来对成百上千颗恒星的日夜监测，才使它独特的表现被人们所洞悉。
下面有三个例子，来说明偶然的发现是如何影响我们对于太空的认识。
太阳系第一颗“新”行星
1781年，威廉·赫歇尔爵士在用自制的望远镜寻找天空中双星的时候，偶然发现了天王星。一夜之间，赫歇尔的发现几乎将太阳系的范围扩大了一倍，并且激发了人们去寻找别的行星。通过对天王星轨道偏离的研究，这个契机最终导致了海王星的发现。
太阳系中可能有更多行星的观点引发了人们对太空的广泛搜索，最终带来了19世纪第一批小行星的发现。第一颗被发现的小行星刻瑞斯（Ceres）也属于一次偶然。
当一些天文学家正在埋头于火星和木星之间的小行星带时，Giuseppe Piazzi则在尝试制定一种新的天体分类方式。完全是出于巧合，在他搜寻天空的时候无意中发现了一些光芒微弱的小行星。
从赫歇尔等先人可敬的工作开始，到现在我们已经在火星和木星之间的小行星带发现了数以百万计的小行星。我们还发现了上万颗远离太阳的类似天体（行星Trojans，以及外海王星天体）。
对于那些希望解开太阳系形成和演化之谜的科学家而言，我们对于这些天体分布、大小的知识，是无可比拟的珍贵资料。
是镜片上的鸟屎还是大爆发？
在上世纪六十年代早期，科学家曾就宇宙起源的问题发生过大争论。两个主流的理论——大爆炸和定常态模型——都是为了解释宇宙在不断膨胀（由Vesto Slipher等人在二十世纪早期偶然发现）的观测现象而诞生的。
理论学家们都竭力预测倘若真相真的是以上的任何一种，那么我们分别可以看到何种现象。一些科学家指出，如果真如大爆炸理论所述，宇宙曾是一个更小，密度更高并且更热的地方，在一次大爆炸后诞生现今的宇宙，那么时至今日我们应当依然可以观测到爆炸时热量的“余烬”。
于是，普林斯顿大学的天文学家开始准备动手大干一场，寻找这种“余烬辐射”。与此同时，也正是以此为依据，Arno Penzias和Robert Wilson则正在测试一种六米长的新型喇叭天线射电望远镜。
尽管这台射电望远镜非常敏感，Penzias和Wilson仍在尽力排除已知的干扰源，以实现望远镜的最大效率。
用于发现宇宙微波背景辐射的霍尔顿喇叭天线。 图片来源： Fabioj/Wikimedia, CC BY-SA
他们首先使用液氦将探测器冷却到-269.15℃（只比绝对零度高4度）。然后他们排出了所有已知的干扰项，并对获得的数据进行分析。
然而有一种背景信号无论他们观测的是天空的哪一个区域，无论是白天还是黑夜，都一直存在。
他们考虑了许多种可能引起这种信号的不同噪音源。最经典的是，他们甚至还特意清理了在在天线上筑巢的鸽子拉的鸟粪，以排除干扰。然而不管他们怎么做，这些信号都存在。唯一的结论是这些信号来自大气圈外，即便如此，两人也还是不知道这些信号意味着什么。
如今我们已经知道了，他们两人无意中发现的信号是现在称之为宇宙微波背景辐射——大爆炸留下的余烬辐射信号。他们的意外发现为他们赢得了1978年的诺贝尔奖，并且很大程度上催生了现代的观测宇宙学。
“小绿人1号”
1967年，一名极有才华的剑桥大学博士生尝试用一种新的射电望远镜进行观测，这种射电望远镜叫太阳系内闪烁检测器（Interplanetary Scintillation Array）。Jocelyn Bell（如今的Jocelyn Bell Burnell女爵士）需要用肉眼，承担对望远镜得到的大量天空数据进行分析的艰苦任务。
当她埋头于大量的数据中时，她注意到了一个异常规律的脉冲信号，这个信号来自于天空中一颗恒星。如同对KIC 8462852的观测，那些信号一开始无法用任何已知的情况来解释。
来自夜空中一点，并且如此规律的脉冲信号完全是出人意料的。每一次脉冲的周期是1.33730208831秒，比发条钟还要精准。
为了弄明白这些信号的本质，Jocelyn和她的导师，Anthony Hewish（他后来因为在这项发现中的贡献而被授予了诺贝尔奖），考虑了许多种可能的信号源头，他们甚至假设了这种信号来自地外文明（即便他们也觉得这不太可能）。
他们的观测一经公布，来自世界各地的理论学家马上意识到对这种未知信号的最好解读应当还是自然现象，而非神灵鬼怪。信号源不是什么“小绿人”（注：曾经用于描述地外文明和小精灵的经典形象）。但是事实的真相却比小绿人更富想象力：这种信号的源头是一颗已死的恒星核心，来自于古时的一次超星星爆发，核心的密度比太阳还要大。
这种天体还没有一个城市大，被称为中子星，规律的脉冲信号来自于它的表面，每当中子星绕轴完成一次自转，它表面的高温点就会在我们视野中周期性的暴露。这颗天体就是脉冲星，自此诞生了一系列天文学的分支。
KIC 8462852的异常表现
看完这些，让我们回到最近的这个大新闻。自从首次被开普勒号发现，在过去的几年时间里KIC 8462852偶尔呈现出短暂的亮度下降。本来这并不奇怪，开普勒号在其它恒星上也发现过类似的现象。
但是KIC 8462852上亮度下降的现象比较特别。当环绕恒星的行星经过恒星表面的时候，恒星的一小部分光就会被行星遮挡，于是我们就看到了恒星亮度的降低。行星越大，恒星亮度的降低就越明显，也就越容易被我们发现。
不过即便是太阳系最大的行星木星，经过我们和KIC 8462852之间时，也只能引起这颗恒星大约1%的亮度降低，而KIC 8462852被观测到的亮度下降则无比明显：其亮度最大降低程度可达到近乎15%~20%，然后这种暗淡慢慢退去，恒星恢复明亮。
仅仅是这一点已经很奇怪了，但是这颗星球的谜团还不只这个。如果引起亮度下降的原因是一颗行星，那明暗交替的变化应当是周期性的：一次公转，出现一次交替。
然而在KIC 8462852的观察中，它的明暗交替却不是周期性的。最明显的两次变暗大约每730天发生一次，但是期间会有几次小幅的亮度下降。并且最近一次的亮度大幅度下降（相当于恒星亮度的22%）几个月之后，伴随了另外两次小幅度的亮度下降。
开普勒号的数据，显示KIC 8462852有高达22%的明暗变化。图片来源：Boyajian et al, 2015
总的说来，显然这颗星球十分异常。之前从来没有恒星被观察到有这样的表现。于是人们提出了众多的说法来解释这种出人意料的现象。
那么KIC 8462852的奇怪表现背后究竟会有什么原因？
简单地说：我们不知道。至少目前我们还不能确定。arXiv上的这篇文章作者们认为最可能的解释是有一大群彗星，它们一面围绕着恒星运转，一面发生了崩解。
这样的现象在太阳附近也在发生，所以这种解释并不奇怪。
掠日彗星科鲁兹星群（The Kreutz family）中，有一些壮观的彗星在历史上甚是有名，这些彗星距母星大约有一百公里，在数千年前就形成，并从那时起就开始分崩离析。
金牛座碎屑流是另一颗数万年前的大彗星残留物。它尘埃的50%都遗落在了地球，包括其中著名的彗星2P/Encke。金牛座碎屑流非常巨大，几乎与所有类地行星相遇，地球每年大概需要花半年的时间才能将其绕过。
所以彗星碎屑的解释是可能的。但是即便崩解的彗星如何巨大，也很难想象它可以让恒星的亮度降低20%之多。更别提崩解的彗星会产生大量的尘埃，而尘埃会让恒星在远红外端的亮度（我们无法用肉眼看见）提高。
那么，还可能是什么原因呢？
也许这是一个年轻的行星系统，两颗行星刚刚相撞了？那样的确会产生大量的尘埃，阻挡来自恒星的光。
然而同样的疑问又出现了：红外端的光线为什么不增加？如此多的尘埃应该会明显地增加红外光的量，尘埃吸收可见光，产生热量，然后通过红外光向外再辐射。而我们并没有观察到这个现象。
于是我们就要提到那个最惊人的假说了，这也是过去几周里这颗暗星备受瞩目的原因。如果亮度下降的原因不是自然现象呢？也许引起它们的原因是一个结构复杂的超巨型建筑物，或者正在建造中的建筑物，换句话说，是由拥有高度文明的外星人所修建的建筑，亦即：真的有外星人的存在。
这种结构会不会多少有点像戴森球（Dyson sphere 佛里曼·戴森1960提出的围绕恒星开采恒星能的人工装置）？这种巨大的建筑是科幻作品里最时兴的，也是存在远远超越人类的高等生物的技术标志。
好吧，上述的说法当然是可能的，但是我还不敢给这种赌下注！这样非同寻常的说法需要非同寻常的证据来支持，天文学家会在接下去的几年里持续研究KIC 8462852，寻找解决谜题的办法。
个人而言，我更愿意打赌说这一发现就如同发现第一颗脉冲星一样：出人意料，并且虽然目前还无法解释，但却是一个认识新事物的过程和机会。虽然最终发现的结果不一定是外星生命，不过发现结果一样有趣：新的科学！
关于作者Jonti Horner，南昆士兰大学协助副校长的高级研究员
（翻译：祝锦杰；审校：海带丝）
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