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.
Enastående påståenden kräver enastående bevis och det är mitt jobb, mitt ansvar som astronom att påminna folk om att teorier om utomjordingar alltid bör vara sista utvägen.
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.
Jag vill berätta en historia om det. Den handlar om data från ett NASA-uppdrag, vanliga människor och en väldigt enastående stjärna i vår galax.
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.
Det började 2009 med uppskjutningen av NASA:s Kepler-uppdrag. Keplers huvudsakliga mål var att hitta planeter utanför vårt solsystem. Den gjorde det genom att stirra på ett fält i rymden, det här fältet, med fyrkanterna. Och i detta fält bevakade den ljusstyrkan hos över 150 000 stjärnor hela tiden i fyra år och samlade data varje halvtimme. Den letade efter vad astronomer kallar för en "passage". Det är när planetens omloppsbana är i linje med vår siktlinje precis så att planeten passerar framför en stjärna. När det händer blockerar den lite av stjärnljuset, vilket syns som en svacka i denna kurva.
And so the team at NASA had developed very sophisticated computers to search for transits in all the Kepler data.
NASA:s arbetsgrupp hade utvecklat väldigt avancerade datorer för att leta efter passager i Keplers data.
At the same time of the first data release, astronomers at Yale were wondering an interesting thing: What if computers missed something?
När första datautsläppet skedde fick astronomer vid Yale en intressant tanke: "Tänk om datorerna missar något?"
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.
Så vi lanserade ett forskningsprojekt för medborgare som hette Planet Hunters som tillät folk att titta på samma data. Människans hjärna har en fantastisk förmåga att känna igen mönster, ibland bättre än en dator. Men folk var skeptiska kring detta. Min kollega, Debra Fischer, grundare för Planer Hunters-projektet, sa att folk sa: "Ni är galna. Inte en chans att en dator kan missa en signal." Och så började det, det klassiska människa mot maskin-spelet. Om vi så hittade en planet skulle vi vara överlyckliga. När jag gick med i gruppen för fyra år sedan hade vi redan hittat några stycken. Och i dag, med hjälp av över 300 000 vetenskapsentusiaster, har vi hittat dussintals och vi har också hittat en av de underligaste stjärnorna i vår galax.
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.
För att förstå det här måste jag visa hur en normal passage i Keplers data ser ut. Till vänster på den här grafen ser ni mängden ljus och längst ner ser ni tiden. Den vita linjen är ljuset från stjärnan, som astronomer kallar för en ljuskurva. När en planet passerar en stjärna blockerar den lite av ljuset och passagens svacka motsvarar storleken på objektet. Vi kan ta Jupiter som exempel. Planeter blir inte mycket större än Jupiter. Jupiter skulle sänka en stjärnas ljusstyrka med 1 procent. Jorden, å andra sidan, är 11 gånger så liten som Jupiter och signalen syns knappt i datan.
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.
Så, tillbaka till mysteriet. För några år sedan undersökte Planet Hunters datan och letade efter passager och de hittade en mystisk signal som kom från stjärnan KIC 8462852. Under observationerna i maj 2009 såg de det för första gången och de började prata om det på diskussionsforum.
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.
De sa att ett objekt som Jupiter skulle sänka stjärnans ljusstyrka så här mycket, men de sa också att den var enorm. Passager varar bara i några timmar, men den här varade i nästan en vecka.
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.
De sa också att den såg asymmetrisk ut vilket betyder att, i stället för ett rakt u-format fall vi såg med Jupiter, hade den denna konstiga backe som ni ser till vänster. Detta verkade antyda att vad som än kom i vägen och blockerade stjärnljuset inte var runt som en planet. Några fler fall skedde, men sedan var det ganska tyst i några år.
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.
Och sedan i mars 2011, såg vi detta. Stjärnljuset faller med hela 15 procent och det är enormt jämfört med en planet som ju bara skulle orsaka ett fall på 1 procent. Vi beskrev detta särdrag som både lent och rent. Det är också asymmetriskt, faller gradvis under en vecka och sedan hoppar den upp igen på bara några dagar.
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.
Och återigen händer inget efter detta förrän i februari 2013. Nu börjar det bli helgalet. Det uppstår flera fall i ljuskurvan och de varar i ungefär hundra dagar, ända fram till Keplers uppdrag är slut. Dessa fall har olika former. Vissa är väldigt spetsiga och andra är breda och de vara också olika länge. Vissa varar i en eller två dagar och andra längre än en vecka. Vissa av fallen går också upp och ned i sig själva, som om flera enskilda händelser skedde på varandra. Och denna gång faller stjärnans ljusstyrka med över 20 procent. Det betyder att vad som än blockerar ljuset har en över 1000 gånger så stor area som jorden.
This is truly remarkable. 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.
Det är otroligt. När medborgarforskarna såg detta berättade de för forskningsgruppen att de hade hittat något så konstigt att det kan vara värt att titta närmare på. När vi tittade på det tänkte vi: "Ja, det är förmodligen fel i datan". Men vi studerade den mycket noga och datan var felfri. Så det måste vara astrofysiskt, vilket betyder att någonting i rymden var i vägen och blockerade stjärnljus. Så nu började vi lära oss allt vi kunde om stjärnan för att se om vi kunde hitta ledtrådar till vad som hände. Och medborgarforskarna, som hjälpte oss med upptäckten, ville också delta och följde forskningen med egna ögon.
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.
Först sa någon: "Tänk om stjärnan är väldigt ung och fortfarande är omgiven av materialmolnet som den föddes ur?" Och sedan sa någon annan: "Tänk om stjärnan redan har format planeter och två av dessa planeter har krockat, ungefär som händelsen med jorden och månen?" Båda teorierna kan förklara delar av datan, men problemet var att stjärnan inte visade några tecken på att vara ung och det fanns inget sken från materialet som värmts upp av stjärnans ljus, vilket man kan förvänta sig om stjärnan är ung eller om det hade varit en krock och mycket damm hade producerats. Sedan sa någon annan: "Tänk dig en stor kometsvärm som passerar stjärnan i en oval omloppsbana?" Det stämmer faktiskt med våra observationer. Men jag håller med, det känns lite framtvingat. Det skulle nämligen kräva hundratals kometer för att skapa vad vi såg. Och det här var bara kometerna som passerar mellan oss och stjärnan, så i verkligheten pratar vi om tusentals till tiotusentals kometer. Men av alla dåliga idéer vi hade var denna den bästa. Så vi gick vidare och publicerade våra upptäckter.
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.
Det här är en av de svåraste artiklarna jag någonsin har skrivit. Forskare ska publicera resultat och denna situation var långt från det. Så vi bestämde oss för att ge den en en klatschig rubrik och döpte den till "Where's the flux?". Ni kan räkna ut akronymen.
(Laughter)
(Skratt)
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."
Men berättelsen slutar inte där. Ungefär samtidigt som jag skrev uppsatsen träffade jag en kollega, Jason Wright, och han skrev också en uppsats om Keplers data. Och han sa att Kepler, med sin extrema precision, kunde upptäcka utomjordiska megastrukturer runt stjärnor, men det gjorde den inte. Jag visade honom denna konstiga data som våra medborgarforskare hade hittat och han sa: "Men åh, Tabby, nu måste jag skriva om min artikel."
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.
Så de naturliga förklaringarna var svaga och vi var nyfikna nu. Så vi var tvungna att hitta ett sätt att utesluta utomjordingar. Tillsammans övertalade vi en kollega som jobbar på SETI, the Search for Extraterrestial Intelligence, att detta kunde vara intressant att följa upp. Vi skrev ett förslag om att observera stjärnan med världens största radioteleskop på Green Bank Observatory.
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.
Några månader senare läckte nyheterna om förslaget ut till pressen och nu finns tusentals artiklar – över 10 000 artiklar – om denna stjärna. Och om man söker på Google Bilder så hittar man detta.
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 kanske ni tänker: "Okej, Tabby, hur kan utomjordingar förklara denna ljuskurva?" Tänk er en civilisation som är mycket mer utvecklad än vår egen. I den här hypotetiska situationen har civilisationen tömt sin hemplanet på all energi, så var kan de få tag i mer energi? De har ju en värdstjärna, precis som vi har en sol, så ifall de kunde fånga in mer energi från denna stjärna så skulle det lösa deras energibehov. Då skulle de bygga stora strukturer. Dessa enorma megastrukturer – som enorma solpaneler – kallas för dysonsfärer.
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.
På den här bilden ser vi många illustrationer av dysonsfärer. Det är jättesvårt att ge perspektiv på hur enorma dessa är, men du kan tänka så här: Avståndet mellan jorden och månen är ungefär 380 000 kilometer. Den enklaste beståndsdelen på en av dessa strukturer är 100 gånger så stor. De är enorma. Och tänk er nu en sådan struktur i rörelse runt en stjärna. Då kan man se att den skapar avvikelser i datan, så som ojämna, onaturliga fall.
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.
Men inte ens utomjordiska megastrukturer kan undgå fysikens lagar. Allt som använder mycket energi kommer också att producera värme och vi kan inte se någon värme. Men det kan vara så enkelt att den strålas ut i en annan riktning, bort från jorden.
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?
En annan idé, som är min favorit, är att vi just har bevittnat ett stjärnkrig mellan olika planeter och en förödande förstörelse av en planet. Jag vet att detta skulle skapa mycket damm som vi inte kan se. Men om vi redan räknar in utomjordingar i den här förklaringen, vem kan då säga att de inte har lyckats städa upp allt i återvinningssyfte?
(Laughter)
(Skratt)
You can see how this quickly captures your imagination.
Som ni märker börjar fantasin flöda.
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.
Så ser det ut, vi är i en situation som kan visa sig vara ett naturligt fenomen som vi inte förstår, eller en utomjordisk teknik som vi inte förstår. Personligen, som forskare, tror jag på en naturlig förklaring. Missförstå mig inte, det vore jättehäftigt att hitta utomjordingar. I vilket fall finns det något nytt och väldigt intressant att upptäcka.
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.
Så vad hände sedan? Vi måste fortsätta observera stjärnan för att lära oss mer om vad som händer. Men professionella astronomer, som jag, har begränsade resurser för sådana här saker och Kepler hade påbörjat ett annat uppdrag.
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.
Men jag kan glatt meddela att, återigen, har medborgarforskarna kommit in och räddat oss. Den här gången ställde amatörastronomer genast upp, med sina egna teleskop, och började observera stjärnan på nätterna från sina egna hem och jag är jättenyfiken på vad de kommer att hitta.
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.
Det otroliga är att denna stjärna aldrig hade hittats av datorer eftersom vi inte letade efter det här. Och ännu mer spännande är att mer data kommer att samlas in. Fler uppdrag är på gång som kommer att observera miljontals fler stjärnor över hela rymden.
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?
Och tänk er, vad betyder det när vi hittar en likadan stjärna? Vad betyder det om vi inte hittar en likadan stjärna?
Thank you.
Tack.
(Applause)
(Applåder)