Extraordinary claims require extraordinary evidence, and it is my job, my responsibility, as an astronomer to remind people that alien hypotheses should always be a last resort.
Buitengewone beweringen vereisen buitengewoon bewijsmateriaal en het is mijn taak, mijn verantwoordelijkheid als astronoom, om mensen eraan te herinneren dat alien-hypothesen altijd een laatste redmiddel moeten zijn.
Now, I want to tell you a story about that. It involves data from a NASA mission, ordinary people and one of the most extraordinary stars in our galaxy.
Daar wil ik een verhaal over vertellen. Het gaat om gegevens van een NASA-missie, gewone mensen en één van de meest bijzondere sterren in ons melkwegstelsel.
It began in 2009 with the launch of NASA's Kepler mission. Kepler's main scientific objective was to find planets outside of our solar system. It did this by staring at a single field in the sky, this one, with all the tiny boxes. And in this one field, it monitored the brightness of over 150,000 stars continuously for four years, taking a data point every 30 minutes. It was looking for what astronomers call a transit. This is when the planet's orbit is aligned in our line of sight, just so that the planet crosses in front of a star. And when this happens, it blocks out a tiny bit of starlight, which you can see as a dip in this curve.
Het begon in 2009 met de lancering van NASA's Kepler-missie. Het wetenschappelijke hoofddoel van Kepler was om planeten te vinden buiten ons zonnestelsel. Ze deed dit door te staren naar een enkel veld in de hemel, dit hier, met die kleine vakjes. In dit gebied, bewaakte ze de helderheid van meer dan 150.000 sterren. Vier jaar lang registreerde ze elke 30 minuten een datapunt. Ze keek uit naar wat astronomen een 'overgang' noemen. Dat is wanneer de baan van de planeet zo is uitgelijnd in ons gezichtsveld dat we hem voor een ster kunnen zien passeren. Op dat moment blokkeert hij het sterlicht een beetje. Dat kun je zien als een deuk in deze curve.
And so the team at NASA had developed very sophisticated computers to search for transits in all the Kepler data.
Het team van NASA heeft zeer geavanceerde computers ontwikkeld om naar overgangen te zoeken in alle Keplergegevens.
At the same time of the first data release, astronomers at Yale were wondering an interesting thing: What if computers missed something?
Bij het binnenkomen van de eerste data stelden astronomen aan Yale zich echter een interessante vraag: wat als de computers iets hadden gemist?
And so we launched the citizen science project called Planet Hunters to have people look at the same data. The human brain has an amazing ability for pattern recognition, sometimes even better than a computer. However, there was a lot of skepticism around this. My colleague, Debra Fischer, founder of the Planet Hunters project, said that people at the time were saying, "You're crazy. There's no way that a computer will miss a signal." And so it was on, the classic human versus machine gamble. And if we found one planet, we would be thrilled. When I joined the team four years ago, we had already found a couple. And today, with the help of over 300,000 science enthusiasts, we have found dozens, and we've also found one of the most mysterious stars in our galaxy.
Daarom startten we een burger-wetenschappelijk project op met de naam Planet Hunters om mensen te laten kijken naar de dezelfde gegevens. Het menselijk brein heeft een geweldig vermogen tot patroonherkenning, soms zelfs beter dan een computer. Toch bestond er veel scepsis rond. Mijn collega, Debra Fischer, oprichter van het Planet Hunters-project, zei dat mensen toen zeiden: "Je bent gek. Een computer zal geen signaal missen." En daar had je de klassieke mens-tegen-machinegok. Als we één planeet zouden vinden, zouden we al blij zijn. Toen ik vier jaar geleden bij het team kwam, hadden we er al een paar gevonden. Inmiddels hebben we er met de hulp van meer dan 300.000 wetenschapsliefhebbers al tientallen gevonden en op de koop toe een van de meest mysterieuze sterren in onze melkweg.
So to understand this, let me show you what a normal transit in Kepler data looks like. On this graph on the left-hand side you have the amount of light, and on the bottom is time. The white line is light just from the star, what astronomers call a light curve. Now, when a planet transits a star, it blocks out a little bit of this light, and the depth of this transit reflects the size of the object itself. And so, for example, let's take Jupiter. Planets don't get much bigger than Jupiter. Jupiter will make a one percent drop in a star's brightness. Earth, on the other hand, is 11 times smaller than Jupiter, and the signal is barely visible in the data.
Om dit te begrijpen, toon ik jullie hoe een normale overgang er in de Keplerdata uitziet. Op deze grafiek aan de linkerkant heb je de hoeveelheid licht en onderaan de tijd. De witte lijn is licht van alleen de ster, wat astronomen een lichtcurve noemen. Als er nu een planeet over een ster gaat, blokkeert hij dit licht een beetje en de diepte van deze overgang vertelt hoe groot het object is. Neem bijvoorbeeld Jupiter. Er zijn niet veel planeten groter dan Jupiter. Jupiter geeft een één-procent-daling in de helderheid van een ster. De Aarde is daarentegen 11 keer kleiner dan Jupiter en het signaal is nauwelijks zichtbaar in de gegevens.
So back to our mystery. A few years ago, Planet Hunters were sifting through data looking for transits, and they spotted a mysterious signal coming from the star KIC 8462852. The observations in May of 2009 were the first they spotted, and they started talking about this in the discussion forums.
Nu terug naar ons mysterie. Een paar jaar geleden gingen Planet Hunters door de data op zoek naar overgangen en ze zagen een mysterieus signaal afkomstig van de ster KIC 8462852. De waarnemingen in mei 2009 waren de eerste die hen opvielen en ze begonnen erover te praten in de discussiefora.
They said and object like Jupiter would make a drop like this in the star's light, but they were also saying it was giant. You see, transits normally only last for a few hours, and this one lasted for almost a week.
Ze zeiden dat een object als Jupiter een daling als deze in het licht van de ster zou maken, maar ze zeiden ook dat het reusachtig was. Want een overgang duurt normaliter slechts een paar uur, maar deze duurde bijna een week.
They were also saying that it looks asymmetric, meaning that instead of the clean, U-shaped dip that we saw with Jupiter, it had this strange slope that you can see on the left side. This seemed to indicate that whatever was getting in the way and blocking the starlight was not circular like a planet. There are few more dips that happened, but for a couple of years, it was pretty quiet.
Ze zeiden ook dat het asymmetrisch leek, want in plaats van de schone, U-vormige deuk die we zagen bij Jupiter, had deze een vreemde helling die je kunt zien aan de linkerkant. Dit leek te betekenen dat wat het sterlicht blokkeerde niet rond was zoals een planeet. Er kwamen nog wat deuken, maar een paar jaar lang was het vrij rustig.
And then in March of 2011, we see this. The star's light drops by a whole 15 percent, and this is huge compared to a planet, which would only make a one percent drop. We described this feature as both smooth and clean. It also is asymmetric, having a gradual dimming that lasts almost a week, and then it snaps right back up to normal in just a matter of days.
En dan zien we in maart 2011 dit. Het licht van de ster vermindert met een volle 15 procent, wat gigantisch is in vergelijking met een planeet die maar een één-procent-daling geeft. We beschreven dit verschijnsel als zowel glad als zuiver. Deze is ook asymmetrisch, met een geleidelijk dimmen van bijna een week en dan springt het weer naar normaal in enkele dagen.
And again, after this, not much happens until February of 2013. Things start to get really crazy. There is a huge complex of dips in the light curve that appear, and they last for like a hundred days, all the way up into the Kepler mission's end. These dips have variable shapes. Some are very sharp, and some are broad, and they also have variable durations. Some last just for a day or two, and some for more than a week. And there's also up and down trends within some of these dips, almost like several independent events were superimposed on top of each other. And at this time, this star drops in its brightness over 20 percent. This means that whatever is blocking its light has an area of over 1,000 times the area of our planet Earth.
En dan gebeurde er weer niet veel tot in februari 2013. Toen werd het echt een beetje wild. Er verscheen een enorm complex van deuken in de lichtcurve en ze duurden een honderd dagen, helemaal naar het einde van de Keplermissie. Deze deuken hebben variabele vormen. Sommige zijn zeer scherp, en sommige breed, en ze hebben ook variabele looptijden. Sommige duurden een dag of twee en sommige meer dan een week. En er zijn ook op en neer trends binnen een aantal van deze deuken, alsof een aantal onafhankelijke evenementen over elkaar werden gelegd. Op dat moment daalde de helderheid van deze ster met 20 procent. Dit betekent dat wat het licht blokkeerde een oppervlakte heeft van meer dan 1.000 keer
This is truly remarkable.
de oppervlakte van onze planeet Aarde.
And so the citizen scientists, when they saw this, they notified the science team that they found something weird enough that it might be worth following up. And so when the science team looked at it, we're like, "Yeah, there's probably just something wrong with the data." But we looked really, really, really hard, and the data were good. And so what was happening had to be astrophysical, meaning that something in space was getting in the way and blocking starlight. And so at this point, we set out to learn everything we could about the star to see if we could find any clues to what was going on. And the citizen scientists who helped us in this discovery, they joined along for the ride watching science in action firsthand.
Dit is echt opmerkelijk. Toen de burger-wetenschappers dat zagen, verwittigden ze het wetenschapsteam dat ze iets hadden gevonden dat vreemd genoeg was en misschien de moeite waard om op te volgen. Toen het wetenschapsteam ernaar keek, was het van: "Ja, er is waarschijnlijk gewoon iets mis met de data." Maar we keken er echt, echt, echt goed naar en de gegevens waren goed. Wat er gebeurde moest astrofysisch zijn, wat betekent dat er iets in de ruimte in de weg zat en het sterrenlicht blokkeerde. Toen wilden we alles over die ster te weten komen om te zien of we geen aanwijzingen konden vinden voor wat er gaande was. De burger-wetenschappers die ons bij deze ontdekking hadden geholpen, keken met ons mee en ervoeren wetenschap in actie vanaf de eerste rij.
First, somebody said, you know, what if this star was very young and it still had the cloud of material it was born from surrounding it. And then somebody else said, well, what if the star had already formed planets, and two of these planets had collided, similar to the Earth-Moon forming event. Well, both of these theories could explain part of the data, but the difficulties were that the star showed no signs of being young, and there was no glow from any of the material that was heated up by the star's light, and you would expect this if the star was young or if there was a collision and a lot of dust was produced. And so somebody else said, well, how about a huge swarm of comets that are passing by this star in a very elliptical orbit? Well, it ends up that this is actually consistent with our observations. But I agree, it does feel a little contrived. You see, it would take hundreds of comets to reproduce what we're observing. And these are only the comets that happen to pass between us and the star. And so in reality, we're talking thousands to tens of thousands of comets. But of all the bad ideas we had, this one was the best. And so we went ahead and published our findings.
Eerst suggereerde iemand, wat als deze ster erg jong was en de wolk van materiaal waaruit ze werd geboren er nog omheen zat. Toen stelde iemand anders voor dat de ster misschien reeds planeten had gevormd en dat twee van deze planeten waren gebotst, vergelijkbaar met de gebeurtenis die het systeem Aarde-Maan had gevormd. Beide theorieën konden een deel van de gegevens verklaren, maar het probleem was dat de ster geen tekenen van jong zijn vertoonde en er geen gloed van enig materiaal was dat door het licht van de ster werd opgewarmd, wat je zou verwachten als de ster nog jong was of als er door een botsing veel stof was geproduceerd. Daarna stelde iemand anders een enorme zwerm kometen voor die langs deze ster in een zeer elliptische baan passeerden. Dit blijkt in overeenstemming te zijn met onze waarnemingen. Maar ik ben het ermee eens dat het een beetje gekunsteld aanvoelt, want er zouden honderden kometen nodig zijn om te verklaren wat we waarnemen. En dat zijn dan alleen de kometen die toevallig tussen ons en de ster passeren. In feite hebben we het dan over duizenden tot tienduizenden kometen. Maar van alle slechte ideeën die we hadden, was dit het beste. Dus publiceerden we onze bevindingen.
Now, let me tell you, this was one of the hardest papers I ever wrote. Scientists are meant to publish results, and this situation was far from that. And so we decided to give it a catchy title, and we called it: "Where's The Flux?" I will let you work out the acronym.
Ik kan je wel vertellen dat dit een van de moeilijkste papers was die ik ooit schreef. Wetenschappers moeten resultaten publiceren, en dit was allesbehalve resultaat. En dus besloten we het een pakkende titel te geven. We noemden het: "Waar is De Flux?” Ik zal jullie de afkorting zelf laten uitwerken.
(Laughter)
(Gelach)
So this isn't the end of the story. Around the same time I was writing this paper, I met with a colleague of mine, Jason Wright, and he was also writing a paper on Kepler data. And he was saying that with Kepler's extreme precision, it could actually detect alien megastructures around stars, but it didn't. And then I showed him this weird data that our citizen scientists had found, and he said to me, "Aw crap, Tabby. Now I have to rewrite my paper."
Dit is niet het einde van het verhaal. Rond dezelfde tijd dat ik deze paper schreef, ontmoette ik een collega, Jason Wright, die ook een paper over Keplerdata aan het schrijven was. Hij zei dat de uiterste precisie van Kepler eigenlijk alien megastructuren rond sterren kon detecteren, maar dat gebeurde niet. Toen toonde ik hem deze rare gegevens die onze burger-wetenschappers hadden gevonden en hij zei tegen mij: "Ai, Tabby. Nu moet ik mijn paper herschrijven."
So yes, the natural explanations were weak, and we were curious now. So we had to find a way to rule out aliens. So together, we convinced a colleague of ours who works on SETI, the Search for Extraterrestrial Intelligence, that this would be an extraordinary target to pursue. We wrote a proposal to observe the star with the world's largest radio telescope at the Green Bank Observatory.
Dus ja, de natuurlijke verklaringen waren zwak en nu waren we nieuwsgierig. We moesten een manier vinden om aliens uit te sluiten. Samen overtuigden we een collega die werkt bij SETI, de Search for Extraterrestrial Intelligence, dat dit een buitengewoon doel zou zijn om na te streven. We schreven een voorstel om de ster te observeren met 's werelds grootste radiotelescoop bij het Green Bank Observatorium.
A couple months later, news of this proposal got leaked to the press and now there are thousands of articles, over 10,000 articles, on this star alone. And if you search Google Images, this is what you'll find.
Een paar maanden later werd het nieuws van dit voorstel naar de pers gelekt en nu zijn er duizenden artikelen, meer dan 10.000 artikelen, alleen over deze ster. Als je zoekt op Google Images ga je dit vinden.
Now, you may be wondering, OK, Tabby, well, how do aliens actually explain this light curve? OK, well, imagine a civilization that's much more advanced than our own. In this hypothetical circumstance, this civilization would have exhausted the energy supply of their home planet, so where could they get more energy? Well, they have a host star just like we have a sun, and so if they were able to capture more energy from this star, then that would solve their energy needs. So they would go and build huge structures. These giant megastructures, like ginormous solar panels, are called Dyson spheres.
Nu kan je je afvragen, OK, Tabby, nou ja, hoe verklaar je met aliens nu deze lichtcurve? Wel, stel je een beschaving voor die veel geavanceerder is dan de onze. In dit hypothetische geval zou deze beschaving de energievoorziening van hun thuisplaneet hebben uitgeput, dus waar zouden ze meer energie kunnen krijgen? Ze hebben een gastheerster, net als wij de zon. Als ze meer energie van deze ster konden opvangen, zou dat hun energiebehoeften oplossen. Dus gaan ze grote structuren bouwen. Deze gigantische megastructuren, enorme zonnepanelen, worden Dysonsferen genoemd.
This image above are lots of artists' impressions of Dyson spheres. It's really hard to provide perspective on the vastness of these things, but you can think of it this way. The Earth-Moon distance is a quarter of a million miles. The simplest element on one of these structures is 100 times that size. They're enormous. And now imagine one of these structures in motion around a star. You can see how it would produce anomalies in the data such as uneven, unnatural looking dips.
De afbeeldingen hierboven zijn kunstenaarsimpressies van Dysonsferen. Het is echt moeilijk om een idee te krijgen van de uitgestrektheid van deze dingen, maar je kunt er op deze manier aan denken. De afstand tussen Aarde en Maan is een 400.000 km. Het eenvoudigste element op een van deze structuren is 100 keer zo groot. Ze zijn enorm. En stel je een van deze structuren voor in beweging rond een ster. Je kunt zien hoe dat anomalieën zou opleveren in de gegevens, zoals ongelijke, onnatuurlijke deuken.
But it remains that even alien megastructures cannot defy the laws of physics. You see, anything that uses a lot of energy is going to produce heat, and we don't observe this. But it could be something as simple as they're just reradiating it away in another direction, just not at Earth.
Maar ook buitenaardse megastructuren moeten de wetten van de fysica gehoorzamen. Want iets dat veel energie gebruikt, gaat warmte produceren, en dat zien we niet. Maar het kan iets simpels zijn, zoals gewoon het wegstralen in een andere richting, niet naar de Aarde.
Another idea that's one of my personal favorites is that we had just witnessed an interplanetary space battle and the catastrophic destruction of a planet. Now, I admit that this would produce a lot of dust that we don't observe. But if we're already invoking aliens in this explanation, then who is to say they didn't efficiently clean up all this mess for recycling purposes?
Een ander idee, een van mijn persoonlijke favorieten, is dat we net getuige waren van een interplanetair ruimtegevecht en de catastrofale vernietiging van een planeet. Nu geef ik toe dat dit veel stof zou produceren, dat we niet waarnemen. Maar als we ons toch al beroepen op aliens als uitleg, wie beweert dan dat ze de boel niet efficiënt hebben opgeruimd om het te recycleren?
(Laughter)
(Gelach)
You can see how this quickly captures your imagination.
Je ziet hoe snel dit tot de verbeelding spreekt.
Well, there you have it. We're in a situation that could unfold to be a natural phenomenon we don't understand or an alien technology we don't understand. Personally, as a scientist, my money is on the natural explanation. But don't get me wrong, I do think it would be awesome to find aliens. Either way, there is something new and really interesting to discover.
Nou, daar heb je het. We zitten in een situatie die zich kan ontwikkelen tot een natuurlijk fenomeen dat we niet begrijpen of een buitenaardse technologie die we niet begrijpen. Persoonlijk, als wetenschapper, zet ik mijn geld op de natuurlijke verklaring. Maar begrijp me niet verkeerd, ik zou het geweldig vinden als het aliens waren. Hoe dan ook is er iets nieuws en echt interessants te ontdekken.
So what happens next? We need to continue to observe this star to learn more about what's happening. But professional astronomers, like me, we have limited resources for this kind of thing, and Kepler is on to a different mission.
Wat nu? We moeten doorgaan met deze ster te observeren om meer informatie te verkrijgen over wat er gebeurt. Maar professionele astronomen, zoals ik, hebben beperkte middelen voor dit soort dingen en Kepler heeft nu een andere missie.
And I'm happy to say that once again, citizen scientists have come in and saved the day. You see, this time, amateur astronomers with their backyard telescopes stepped up immediately and started observing this star nightly at their own facilities, and I am so excited to see what they find.
Ik ben blij om te zeggen dat, nog maar weer eens, burger-wetenschappers de zaak weer hebben gered. Dit keer zijn amateur-astronomen met hun telescopen in de achtertuin onmiddellijk deze ster ’s nachts beginnen te observeren met hun eigen middelen en ik ben zo opgewonden om te zien wat ze gaan vinden.
What's amazing to me is that this star would have never been found by computers because we just weren't looking for something like this. And what's more exciting is that there's more data to come. There are new missions that are coming up that are observing millions more stars all over the sky.
Wat voor mij zo verbazingwekkend is, is dat deze ster nooit zou zijn gevonden door computers want we waren gewoon niet op zoek naar iets als dit. En nog spannender is het dat er meer gegevens komen. Er staan nieuwe missies op stapel die miljoenen meer sterren over de hele hemel gaan observeren.
And just think: What will it mean when we find another star like this? And what will it mean if we don't find another star like this?
En bedenk: wat betekent het wanneer we een andere ster als deze vinden? En wat betekent het als we geen andere ster als deze vinden?
Thank you.
Dank je.
(Applause)
(Applaus)