A Boyajian-csillagot (katalógusszáma: KIC 8462852) Tabetha Boyajian amerikai csillagásznőről nevezték el, aki az első szerzője volt a csillagot elsőként tanulmányozó kutatócsoport cikkének. Ez a cikkük 2015-ben jelent meg, és a Kepler űrtávcső mérési adatai között vették észre a furcsa fényváltozásokat mutató objektumot. A csillagot néha Tabby csillagaként is nevezik, ami könnyebben kiejthető és megjegyezhető…
A csillag a fenti ábrán is bemutatott irreguláris, érthetetlen, előrejelezhetetlen és rapszodikus elhalványodásairól vált híressé. Igen sok magyarázat látott napvilágot. A csillagot azóta gyakorlatilag folyamatosan észlelik, színképét sokszor felvették és lényegében minden hullámhosszon több időpontban is megfigyelték.
Az így gyűjtött hatalmas anyag a javasolt magyarázatok némelyikével jobb, másokkal rosszabb egyezésben áll. Egyelőre a csillagászok még nem találták meg a végleges okot, ami a fényességváltozásokat okozza ebben az esetben.
J. T. Wright 2018-ban megjelent rövid cikkében újraértékelte az eddig javasolt megoldásokat a problémára:
Műszerhiba: ma már teljesen kizárható, hogy a Kepler vagy bármelyik másik távcső valamilyen rejtett hibája okozná a fényváltozásokat, hiszen nagyon sok földi és űrtávcsővel is észlelték a jelenségeket. Ennyi távcső ennyi különböző évben ugyanolyan módon nem hibásodhat meg, még rejtett módon sem.
Sarki csillagfoltok: változó méretű csillagfoltok okozhatnak ilyen elhalványodásokat, hiszen a csillagfoltok a napfoltokhoz hasonlóan többnyire rendszertelenül jelennek meg a csillagok felszínén, és mivel a csillagok felszínénél (fotoszférájánál) halványabbak, a csillag kevesebb fényt küld felénk. A fénygörbén azért nem látunk időben szinuszos modulációt, mert ebben az esetben a csillag pólusain jelennének meg a foltok, így forgási moduláció nem lép fel. A fényességváltozást a folt méretváltozása okozná. (A napon a foltok apró pórusként jelennek meg, növekednek, majd maximális méretük elérése után kisebbednek, végül eltűnnek. Hasonlót más csillagokon is megfigyeltek.) Mindenesetre a csillag mért színindexei nem férnek össze teljesen a sarki csillagfolt-hipotézissel, és ebben az esetben erős kalcium- és hidrogénemissziót is kellene mérnünk. Emiatt a sarki folthipotézis is valószerűtlen a mérések függvényében.
Felhő a Naprendszerben: vajon lehet-e egy felhő a Naprendszerben magas ekliptikai szélességeken, amely elhalad a csillag előtt, és a felhő sűrűbb-ritkább részei eltakarják a csillagot? De miért ilyen kis kiterjedésű ez a felhő, hogy csak ezt az egy csillagot takarja ki, és a látómezejében látszó többit nem? Mi lehet egy ilyen felhő eredete? Wright szerint ez a hipotézis továbbgondolásra, fejlesztésre szorul, mielőtt elfogadnánk vagy elvetnénk.
Csillagközi felhők okozta takarások: mindezidáig ez a legjobb magyarázat, amely – egy kivétellel – minden eddig kapott megfigyelési adattal összhangban áll, különösen a csillagnak az elhalványodások során mért színváltozásaival. Eszerint a felhő valahol a csillagközi térben van, amely köztünk és a Boyajian-csillag között mozog. E felhő sűrűbb-ritkább részei takarnák el a csillagfényt előlünk.
Az egyetlen hiányzó láncszem ebben a magyarázatban az, hogy a csillag felé a csillagközi gáz oszlopsűrűsége (vagyis a csillag felé irányított kúpban) a rádióadatok szerint a fedések során nem növekszik meg. Pedig pont ezt várnánk ebből az elméletből. De lehet, hogy ez nem is probléma. A rádiómérések a gáz mennyiségét mérik, de ilyen kis felhők esetén – esetleg egy másik felhőből leszakadt apró darab, ami a Hattyú csillagképben nem is lenne meglepő – a gázfelhő-darabka nem biztos, hogy tartalmaz port. A port infravörösben lehetne kimutatni, de jelenleg nincs fenn érzékeny infravörös űrtávcső a világűrben (a következő ilyen műszer a késlekedő James Webb űrteleszkóp lesz, kérdés, hogy elég hosszú hullámhosszakon is tudja-e ezt mérni az infravörösben ahhoz, hogy e kérdésben nyilatkozni tudjon), a földfelszínről pedig az érdekes hullámhosszak nem érhetők el a földi légkör e hullámhosszakon történő erős fényelnyelése miatt.
Elnyelt bolygó-hipotézis: e 2017-ben feldobott ötlet szerint 10-10 000 évvel ezelőtt (a bolygó tömegétől függ az időtartam) a csillag elnyelt egy hozzá túl közel merészkedő bolygót. A bolygó korábban is közel volt hozzá, és az árapályerők miatt pályasugara folyamatosan csökkent. A fényváltozásokat részben az okozná, hogy a csillag az elnyelt bolygóból felszabadult gravitációs energiát sugározza vissza – a 19. század vége óta 14%-kal csökkent a csillag fényessége az archív fotólemezek alapján, így ezzel összhangban van az ötlet -, a bolygó széttépődésekor keletkezett törmelékanyag pedig kering a csillag körül, és időről-időre elhalványodásokat okoz. Ez az elképzelés azonban nem magyarázza meg az észlelt színváltozásokat és azt sem, hogy néha mitől fényesedik ki a csillag.
A csillag saját fényváltozása: eszerint a csillag erősen mágneses, ami hihető egy konvekciós héjjal bíró F-csillag esetében. Elméleti számítások szerint a csillagnak e héjában mágneses energia tárolódik, majd amikor véletlenszerű módon erőt gyűjtve felszabadul, a csillag kifényesedik, de hasonlóképpen csillagfoltok jelennek meg rajta és elhalványodik. A konvekciós zónában, ahol a csillag anyaga fel-le áramlik, ott keletkezik a mágneses tér, és elég változékony, már-már véletlenszerű módon viselkedik. Bizonyos speciális csillagparaméterek (kor, tömeg, kémiai összetétel, vékony konvekciós zóna stb.) ilyen viselkedés elképzelhető. Végeredményben tehát ez a magyarázat fényes és sötét csillagfoltokkal operál. Érdekes módon az észlelt színváltozásokkal is összhangban van. Egyetlen dolgot nem magyaráz meg: miért csak egy ilyen csillagot ismerünk a galaxisban, miért nincs belőlük több??? Ugyancsak nem jósolja meg, hogy az elhalványodások során miért van gázabszorpció-növekedés.
Mára gyakorlatilag kikerült a lehetséges magyarázatok közül, hogy egy intelligens civilizáció Dyson-szférája venné körül a csillagot (az elhalványodások üteme és színe ezzel nincs összhangban), és az egyik legelsőként felvetett ötlet, az exoüstökösök is elvetett ötletnek tekintendők. Ez utóbbi esetben sok tíz, vagy akár százezernyi exoüstökös repülne rajokban a csillagok körül.
2016-ban felvetették azt is, hogy esetleg egy betolakodó fekete lyuk került a csillag rendszerébe, és az elkezdte az anyagot elszívni a normál F-csillagról, de még csak a folyamat kezdetén jár. Ez a magyarázat sem jó, mert ekkor az anyagbefogási korong (akkréciós diszk) sugárzását, és gázemissziót kellene látnunk.
Wright szerint az eddigi legjobb magyarázat a csillag fény-, szín- és színkép-változásaira egy mozgó csillagközi felhő köztünk és a csillag között, ami nemcsak az első helyen áll a lehetséges magyarázatok közül, de lassan minden bizonyíték összegyűlik rá. Sajnos, az utolsó bizonyíték, a közeli infravörös-beli emissziótöbblet hiányzik e magyarázathoz, pedig a por ilyet sugározna ki. Egyébként nem feltétlenül egy csillagközi felhőről szakadt le egy kis darab felhőcske (ez elég meglepő lenne egyébként is, hiszen egyfelől akkor miért nem észleltünk többször ilyet, másfelől, a felhők mágneses tere elég jól összetartja ezeket), hanem inkább a csillagtól távoli tartományokban, de még a csillag rendszerében sok-sok kisbolygó ütközött össze és keltett törmeléket. Ez legalább azzal is összhangban van, miért csak e csillag fényessége változik, a közelében látszódóké miért nem.
Végső magyarázat azonban még nincs a kezünkben. A mérések folytatása – akár amatőr fényességméréseké is – sokat segíthet.
