13:47
TED2016

Tabetha Boyajian: The most mysterious star in the universe

タベサ・ボヤジアン: 宇宙でもっとも神秘的な星

Filmed:

地球の千倍ほどの面積をもった何か巨大なものがKIC 8462852の名で知られる遠方にある恒星の光を遮っていますが、その正体については定かでありません。天文学者のタベサ・ボヤジアンはこの巨大でかつ不規則な天体が何であるのか調べていますが、彼女の研究仲間は妙なことを言い出します― 「これは宇宙人が造り出した巨大構造では?」このような突拍子もないアイデアには、とてもしっかりした証拠が必要です。ボヤジアンは、科学者が未知のものに直面したときに、これを探求し、仮説を検証する手法についてお話しします。

- Astronomer
Tabetha Boyajian is best known for her research on KIC 8462852, a puzzling celestial body that has inspired otherwise sober scientists to brainstorm outlandish hypotheses. Full bio

Extraordinary claims
require extraordinary evidence,
突拍子もない主張には
とてもしっかりした証拠が必要となります
00:12
and it is my job,
my responsibility, as an astronomer
宇宙人に原因を求める仮説は
いかなる場合でも最後の手段であることを
00:17
to remind people that alien hypotheses
should always be a last resort.
人々に周知することが天文学者としての
私の仕事であり 責任です
00:22
Now, I want to tell you
a story about that.
ある実例を引き合いに出します
00:29
It involves data from a NASA mission,
これには
NASAのミッションで得られたデータと
00:31
ordinary people and one of the most
extraordinary stars in our galaxy.
一般の人々 それに 我が銀河系の
最も変わった星が関係しています
00:35
It began in 2009 with the launch
of NASA's Kepler mission.
2009年に NASAによる
ケプラー・ミッションが始まりました
00:41
Kepler's main scientific objective
その主たる科学的な目的は
00:46
was to find planets
outside of our solar system.
太陽系の外にある惑星を探すことです
00:48
It did this by staring
at a single field in the sky,
この写真は天空の
ある視野に向けて取られたものです
00:51
this one, with all the tiny boxes.
個々の小さな四角が1つの視野です
00:54
And in this one field,
この1つの視野において
00:57
it monitored the brightness
of over 150,000 stars
15万個以上の星の明るさを
00:58
continuously for four years,
30分毎にデータを取って
4年間にわたり
01:03
taking a data point every 30 minutes.
継続的に観測しました
01:05
It was looking for what
astronomers call a transit.
トランジットと呼ばれる現象を
探そうとしたのです
01:10
This is when the planet's orbit
is aligned in our line of sight,
これは 惑星の軌道が観測線上に入り
01:13
just so that the planet
crosses in front of a star.
惑星が星の前を横切ることを意味します
01:18
And when this happens,
it blocks out a tiny bit of starlight,
この時 星の光をわずかに遮り
01:22
which you can see as a dip in this curve.
それがこの曲線の落ち込みとして
観察されます
01:27
And so the team at NASA
had developed very sophisticated computers
NASAのチームは ケプラーから得られる
全てのデータから トランジットを探し出す―
01:31
to search for transits
in all the Kepler data.
非常に高性能なコンピューターを
開発しました
01:36
At the same time
of the first data release,
最初のデータが公開されると同時に
01:40
astronomers at Yale
were wondering an interesting thing:
イェール大の天文学者は
ある興味深い疑念を抱きました
01:44
What if computers missed something?
もしコンピュータが「何か」を見逃したら?
01:48
And so we launched the citizen
science project called Planet Hunters
そこで我々は 「プラネット・ハンターズ」
という市民科学プロジェクトを立ち上げ
01:53
to have people look at the same data.
一般の人々にデータを
見てもらうことにしました
01:57
The human brain has an amazing ability
for pattern recognition,
人間の脳は素晴らしい
パターン認識能力を持っており
02:01
sometimes even better than a computer.
時にはコンピュータを凌駕します
02:05
However, there was a lot
of skepticism around this.
しかし それについては
懐疑的な人も多くいました
02:07
My colleague, Debra Fischer,
founder of the Planet Hunters project,
プラネット・ハンターズの創設者で
同僚のデブラ・フィッシャーは
02:10
said that people at the time were saying,
こんな批判を耳にしたと言っています
02:13
"You're crazy. There's no way
that a computer will miss a signal."
「バカなことを コンピュータが
兆候を見逃すわけがない」
02:15
And so it was on, the classic
human versus machine gamble.
それは典型的な
人間対コンピュータの賭けでした
02:19
And if we found one planet,
we would be thrilled.
1つでも人間だけが惑星を見つけたら
どれほど素晴らしいことでしょう
02:23
When I joined the team four years ago,
4年前に私がチームに参加したとき
02:27
we had already found a couple.
既に2つ見つけていました
02:29
And today, with the help
of over 300,000 science enthusiasts,
これまでに30万人以上の
科学に情熱を持った人のおかげで
02:32
we have found dozens,
何十もの惑星を見つけています
02:37
and we've also found
one of the most mysterious stars
我が銀河系で
最も謎めいた星の1つも
02:38
in our galaxy.
発見しました
02:42
So to understand this,
これを理解していただくために
02:45
let me show you what a normal transit
in Kepler data looks like.
ケプラーが観測した一般的な
トランジットのデータをお見せします
02:46
On this graph on the left-hand side
you have the amount of light,
このグラフの縦軸は光の量で
02:50
and on the bottom is time.
横軸は時間を示しています
02:54
The white line
is light just from the star,
白い線は星から届いた光を意味しており
02:55
what astronomers call a light curve.
天文学者は光度曲線と呼んでいます
02:59
Now, when a planet transits a star,
it blocks out a little bit of this light,
惑星が星の前を通過する時
少しだけ光を遮りますが
03:01
and the depth of this transit
reflects the size of the object itself.
この曲線の落ち込みの程度は
天体の大きさを反映しています
03:05
And so, for example, let's take Jupiter.
では例として 木星を見てみましょう
03:10
Planets don't get
much bigger than Jupiter.
惑星は木星より
はるかに大きくはなり得ません
03:13
Jupiter will make a one percent drop
in a star's brightness.
木星の通過は太陽の明るさを1%低下させます
03:15
Earth, on the other hand,
is 11 times smaller than Jupiter,
一方 地球は木星の
11分の1程度の大きさしかなく
03:19
and the signal
is barely visible in the data.
データからその兆候を見分けることは
ほとんど不可能です
03:23
So back to our mystery.
では謎めいた星の話に戻ります
03:26
A few years ago, Planet Hunters were
sifting through data looking for transits,
数年前 プラネット・ハンターズが
トランジットを探そうとデータを分析中に
03:28
and they spotted a mysterious signal
coming from the star KIC 8462852.
恒星KIC 8462852から届く
奇妙な信号を見出しました
03:33
The observations in May of 2009
were the first they spotted,
2009年5月に初めて発見されてから
03:39
and they started talking about this
in the discussion forums.
様々な議論の場で
このことが話題に上るようになりました
03:43
They said and object like Jupiter
木星のような天体が
03:47
would make a drop like this
in the star's light,
星の光を減光しているのだろうが
03:49
but they were also saying it was giant.
それにしても巨大な天体だと語られました
03:52
You see, transits normally
only last for a few hours,
トランジットは通常 数時間しか続きません
03:55
and this one lasted for almost a week.
しかし これは1週間近くも継続したのです
03:58
They were also saying
that it looks asymmetric,
それに曲線が非対称であることも
指摘されました
04:01
meaning that instead of the clean,
U-shaped dip that we saw with Jupiter,
木星の場合 きれいなU文字型に
減光します
04:05
it had this strange slope
that you can see on the left side.
左側の方では
曲線が奇妙にも傾斜しています
04:09
This seemed to indicate
これが示唆するところは
04:13
that whatever was getting in the way
and blocking the starlight
通過し 星の光を遮るものが何であれ
04:14
was not circular like a planet.
惑星のような球形では
ないということでした
04:18
There are few more dips that happened,
減光がさらに何度か観測されましたが
04:21
but for a couple of years,
it was pretty quiet.
その後数年間は
何も起こりませんでした
04:23
And then in March of 2011, we see this.
そして2011年の3月に
こんなことが起きたのです
04:26
The star's light drops
by a whole 15 percent,
星の光の強さが15%も下がりました
04:31
and this is huge compared to a planet,
これは1%程度しか
減光させない惑星に比べ
04:35
which would only make a one percent drop.
非常に大きな変化です
04:37
We described this feature
as both smooth and clean.
この曲線は滑らかで
明瞭でなものとして記録されました
04:40
It also is asymmetric,
非対称でもあり
04:44
having a gradual dimming
that lasts almost a week,
ほぼ1週間かけて 徐々に減光していき
04:46
and then it snaps right back up to normal
in just a matter of days.
その後 わずか数日で
また元の状態に戻りました
04:48
And again, after this, not much happens
この時も
その後 目立ったことが
04:52
until February of 2013.
2013年2月まで起こりませんでした
04:57
Things start to get really crazy.
そして とても変なことが起こり始めます
05:00
There is a huge complex of dips
in the light curve that appear,
大規模で複雑な形をした減光が
光度曲線に出現し
05:03
and they last for like a hundred days,
ケプラーミッションが終わる時まで
05:08
all the way up
into the Kepler mission's end.
100日程も続いたのです
05:10
These dips have variable shapes.
減光パターンは様々な形をとっていました
05:13
Some are very sharp, and some are broad,
鋭い形のものから 幅のあるものもあり
05:15
and they also have variable durations.
期間も様々でした
05:17
Some last just for a day or two,
and some for more than a week.
1~2日しか続かないものもあれば
1週間以上続くものもありました
05:19
And there's also up and down trends
within some of these dips,
減光の間にも光度が強弱することもあり
05:24
almost like several independent events
were superimposed on top of each other.
まるでいくつかの異なる事象が
重なり合っているようでした
05:27
And at this time, this star drops
in its brightness over 20 percent.
この時には光度が20%以上も
落ち込みました
05:32
This means that whatever
is blocking its light
これは 光を遮るものが何であれ
05:39
has an area of over 1,000 times
the area of our planet Earth.
地球の面積の千倍以上も
あることを意味します
05:41
This is truly remarkable.
実に特筆すべきことです
05:46
And so the citizen scientists,
when they saw this,
市民科学者たちが
これを観測した時
05:49
they notified the science team
that they found something weird enough
何かとても奇妙で
観測を続ける価値があるものを発見したと
05:51
that it might be worth following up.
科学者のチームに通報しました
05:55
And so when the science team looked at it,
そこで科学者のチームが
データを見ましたが
05:58
we're like, "Yeah, there's probably
just something wrong with the data."
「たぶん データの問題だろう」
と考えました
06:00
But we looked really, really, really hard,
しかし とても注意深くデータを
確かめてみると
06:04
and the data were good.
データは正常でした
06:06
And so what was happening
had to be astrophysical,
天体物理学的なことが起こっているのに
ちがいありません
06:10
meaning that something in space
was getting in the way
つまり 宇宙空間を何かが通過し
06:13
and blocking starlight.
星の光を遮っているのです
06:17
And so at this point,
そこで この時
06:20
we set out to learn
everything we could about the star
何が起きているのか
手がかりを得るために
06:21
to see if we could find any clues
to what was going on.
この星に関するあらゆることを
調べ始めました
06:24
And the citizen scientists
who helped us in this discovery,
この発見に協力してくれた市民科学者達は
この動きに加わり
06:27
they joined along for the ride
科学的な活動を
直接 目にすることになりました
06:30
watching science in action firsthand.
科学的な活動を
直接 目にすることになりました
06:32
First, somebody said, you know,
what if this star was very young
1つ目に ある人は この星がとても若く
今でも星形成の元となる―
06:37
and it still had the cloud of material
it was born from surrounding it.
物質の雲が 周囲を
取り囲んでいるのではないかと唱えました
06:42
And then somebody else said,
別の人は
06:47
well, what if the star
had already formed planets,
恒星系には惑星が既に形成されており
06:48
and two of these planets had collided,
その内の2つが衝突したのではと
主張しました
06:51
similar to the Earth-Moon forming event.
地球-月の形成と同様な事象です
06:53
Well, both of these theories
could explain part of the data,
このような仮説はデータの一部を
説明できるかもしれませんが
06:56
but the difficulties were that the star
showed no signs of being young,
問題は若い星である兆候もなく
07:00
and there was no glow
from any of the material
星の光に熱せられることによって
07:03
that was heated up by the star's light,
発するはずの光も観測されていません
07:06
and you would expect this
if the star was young
これは 星が若かったり
07:08
or if there was a collision
and a lot of dust was produced.
衝突により 大量の塵が生成されれば
観測されると期待されるものです
07:11
And so somebody else said,
また別の人は
07:15
well, how about a huge swarm of comets
非常に扁平した楕円軌道を描く
07:17
that are passing by this star
in a very elliptical orbit?
彗星の大集団が星の近くを通り過ぎるという
考えはどうかと言いました
07:22
Well, it ends up that this is actually
consistent with our observations.
それは実際 観測データに
整合させることができます
07:26
But I agree, it does feel
a little contrived.
確かにそうですが ちょっと
無理やり作った感じがします
07:32
You see, it would take hundreds of comets
観測データと合致させるには
何百もの彗星を
07:35
to reproduce what we're observing.
想定しなければなりません
07:38
And these are only the comets
しかも我々と星の間を
07:41
that happen to pass
between us and the star.
通過する彗星だけを数えたもので
07:42
And so in reality, we're talking
thousands to tens of thousands of comets.
実際には何千から何万もの彗星が
あることになります
07:45
But of all the bad ideas we had,
それでも数ある出来の悪い仮説の中では
07:51
this one was the best.
最善のものなので
07:55
And so we went ahead
and published our findings.
これを取り上げて公表することにしました
07:57
Now, let me tell you, this was one
of the hardest papers I ever wrote.
正直なところ これは今まで私が書いた
論文の中で 最も悩ましいものでした
08:00
Scientists are meant to publish results,
科学者は結果を
公表しようとするものですが
08:04
and this situation was far from that.
これは それから程遠いものです
08:07
And so we decided
to give it a catchy title,
そこで 我々は人々の気を引きそうな
題名をつけることにしました
08:09
and we called it: "Where's The Flux?"
「光量変化の起源は?」
08:13
I will let you work out the acronym.
何の符牒かは想像にお任せします
08:15
(Laughter)
(笑)
[WTF (なんてこった)]
08:18
So this isn't the end of the story.
話はこれで終わりではありません
08:22
Around the same time
I was writing this paper,
私がこの論文を書いていた頃
08:24
I met with a colleague
of mine, Jason Wright,
研究仲間の
ジェイスン・ライト氏に会いました
08:26
and he was also writing a paper
on Kepler data.
彼もケプラーのデータに関する
論文を書いていました
08:28
And he was saying that with Kepler's
extreme precision,
彼は ケプラーの非常に高い
測定精度でもってすれば
08:31
it could actually detect
alien megastructures around stars,
星の周りにある 宇宙人が造った
巨大構造物も検出できるだろうが
08:35
but it didn't.
検出されていないと言いました
08:40
And then I showed him this weird data
that our citizen scientists had found,
そこで市民科学者達が見つけ出した
この奇妙なデータを彼に見せると
08:42
and he said to me,
彼はこう言ったのです
08:47
"Aw crap, Tabby.
「タビー 何てことだ
08:48
Now I have to rewrite my paper."
僕は論文を書き直さなければならない」
08:50
So yes, the natural
explanations were weak,
自然現象としての説明は
十分ではなかったので
08:54
and we were curious now.
我々は好奇心に駆られました
08:58
So we had to find a way
to rule out aliens.
でも まずは宇宙人仮説を否定する
理屈を見出さなければなりません
09:00
So together, we convinced
a colleague of ours
2人で協力して
09:03
who works on SETI, the Search
for Extraterrestrial Intelligence,
SETI(地球外知的生命体探査)に
関わっている研究仲間達に
09:06
that this would be
an extraordinary target to pursue.
これは探求価値のある特別な研究目標に
なると説得しました
09:09
We wrote a proposal to observe the star
グリーンバンク観測所にある
09:14
with the world's largest radio telescope
at the Green Bank Observatory.
世界最大の電波望遠鏡を使って
この星を観測するという提案書を書きました
09:16
A couple months later,
数か月後に
09:21
news of this proposal
got leaked to the press
この提案書のことがメディアに漏れて
09:22
and now there are thousands of articles,
今や この星のことだけで
09:27
over 10,000 articles, on this star alone.
何千 いや 1万件以上の記事が
書かれています
09:31
And if you search Google Images,
グーグルで画像検索すると
09:34
this is what you'll find.
これが見つかります
09:36
Now, you may be wondering,
OK, Tabby, well,
「タビー どうやったら宇宙人が
09:39
how do aliens actually explain
this light curve?
この光度曲線を作り出すのか
悩んでいるね?」
09:42
OK, well, imagine a civilization
that's much more advanced than our own.
我々より遥かに進んだ文明を
想像してみましょう
09:46
In this hypothetical circumstance,
この仮想的な状況では
09:51
this civilization would have exhausted
the energy supply of their home planet,
この文明は自分たちの惑星の
エネルギー資源を使い尽したのかもしれません
09:54
so where could they get more energy?
ではどこから エネルギーを
得るのでしょう?
09:59
Well, they have a host star
just like we have a sun,
彼らには我々の太陽のように
母なる星があるので
10:01
and so if they were able
to capture more energy from this star,
この星からもっとエネルギーを
取り出すことが出来たのならば
10:05
then that would solve their energy needs.
エネルギー問題は解決することでしょう
10:09
So they would go
and build huge structures.
そこで宇宙空間に出て
巨大な構造物を造ります
10:11
These giant megastructures,
ばかでかい太陽光パネルのような
この巨大な構造物を
10:15
like ginormous solar panels,
are called Dyson spheres.
ダイソン球体と呼びましょう
10:18
This image above
この画像は
10:22
are lots of artists' impressions
of Dyson spheres.
ダイソン球体の
画家による想像図です
10:23
It's really hard to provide perspective
on the vastness of these things,
その巨大さを想像できるように
描くことはとても難しいことですが
10:26
but you can think of it this way.
こんな風に考えてみて下さい
10:32
The Earth-Moon distance
is a quarter of a million miles.
地球と月の間の距離は
約40万キロメートルです
10:33
The simplest element
on one of these structures
これらの構造体のうち
もっとも単純なものでさえも
10:38
is 100 times that size.
その100倍ほどの大きさがあります
10:41
They're enormous.
巨大です
10:45
And now imagine one of these structures
in motion around a star.
これらの構造体の1つが星の周りを
周回しているところを想像すれば
10:48
You can see how it would produce
anomalies in the data
平坦でなく 不自然な傾斜をもった
10:52
such as uneven, unnatural looking dips.
異常なデータが生成されることが
分かるでしょう
10:55
But it remains that even
alien megastructures
しかし それでも
宇宙人の巨大構造は
10:58
cannot defy the laws of physics.
物理法則に逆らうことはできません
11:02
You see, anything that uses
a lot of energy
大量のエネルギーを消費すれば
11:05
is going to produce heat,
熱を発生しますが
11:09
and we don't observe this.
それは観測されていません
11:12
But it could be something as simple
でも それは単に
11:14
as they're just reradiating it away
in another direction,
放射が地球ではなく
別の方向に向けられていると
11:16
just not at Earth.
考えることもできます
11:20
Another idea that's one
of my personal favorites
別の考えは
私の個人的な好みですが―
11:23
is that we had just witnessed
an interplanetary space battle
惑星間戦争が起きていて
破滅的な惑星の破壊を
11:26
and the catastrophic
destruction of a planet.
目撃しているのに
過ぎないというものです
11:30
Now, I admit that this
would produce a lot of dust
正直言えば この場合
多くの塵を産み出すことになりますが
11:34
that we don't observe.
これは観測されていません
11:37
But if we're already invoking aliens
in this explanation,
でも宇宙人を想定した話なので
11:39
then who is to say they didn't
efficiently clean up all this mess
リサイクルのために このゴミを
効率よくかき集めたとも
11:44
for recycling purposes?
言えなくも ないですね
11:47
(Laughter)
(笑)
11:49
You can see how this quickly
captures your imagination.
考え出すと
想像力をどんどん掻き立てられますね
11:50
Well, there you have it.
まあ そんなところです
11:55
We're in a situation that could unfold
今のところ 行き着くところは
11:57
to be a natural phenomenon
we don't understand
我々の知らぬ自然現象か
12:00
or an alien technology
we don't understand.
我々が理解していない
宇宙人の技術といったところです
12:03
Personally, as a scientist,
my money is on the natural explanation.
個人的には 科学者として
自然現象の方に賭けます
12:07
But don't get me wrong, I do think
it would be awesome to find aliens.
でも誤解しないで下さい
宇宙人を発見できたら素晴らしいと思います
12:14
Either way, there is something new
and really interesting to discover.
何れにしろ 発見できたら
新しく とても興味深い何かです
12:18
So what happens next?
次にやるべきことは?
12:24
We need to continue to observe this star
この星を引き続き観測して
12:25
to learn more about what's happening.
何が起こっているのか
もっと知る必要があります
12:28
But professional astronomers, like me,
しかし 私のようなプロの天文学者は
12:31
we have limited resources
for this kind of thing,
このような研究を行う
人的資源が限られており  しかも―
12:33
and Kepler is on to a different mission.
ケプラーには他のミッションもあります
12:36
And I'm happy to say that once again,
ですから もう一度繰り返して言いますと
再び市民科学者が加わって―
12:39
citizen scientists have come in
and saved the day.
窮地から救ってくれたことを
嬉しく思っています
12:43
You see, this time,
今度は
12:47
amateur astronomers
with their backyard telescopes
裏庭に望遠鏡のある
アマチュア天文家が
12:50
stepped up immediately
and started observing this star nightly
多く加わって
自分たちの機器で
12:54
at their own facilities,
星を毎晩観測し始めました
12:58
and I am so excited to see what they find.
彼らの発見を是非とも見たいものです
12:59
What's amazing to me is that this star
would have never been found by computers
私が感心したことは この星が決して
コンピュータでは発見されなかったことです
13:03
because we just weren't looking
for something like this.
というのも このような現象を
探していなかったからです
13:07
And what's more exciting
ワクワクすることに
13:11
is that there's more data to come.
さらにデータが入ってきます
13:15
There are new missions that are coming up
これから始まる新しいミッションもあります
13:18
that are observing millions more stars
全天にある何百万もの星を
13:20
all over the sky.
観測することです
13:23
And just think: What will it mean
when we find another star like this?
こんな星がまた見つかったら
それは何を意味するのでしょう?
13:26
And what will it mean
if we don't find another star like this?
逆に全く見つからなかったら
それは何を意味するのでしょう?
13:32
Thank you.
どうも有難うございました
13:37
(Applause)
(拍手)
13:38
Translated by Tomoyuki Suzuki
Reviewed by Masako Kigami

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About the Speaker:

Tabetha Boyajian - Astronomer
Tabetha Boyajian is best known for her research on KIC 8462852, a puzzling celestial body that has inspired otherwise sober scientists to brainstorm outlandish hypotheses.

Why you should listen
Planet hunter Tabetha Boyajian studies KIC 8462852 (dubbed "Tabby's star" after her team's research): a star exhibiting bizarre (and thus far unique) variations in brightness. These fluctuations have led scientists to postulate causes ranging from comet dust (Boyajian's most likely scenario) to alien megastructures. The latest studies of Tabby's star have proved even more baffling: KIC 8462852 has been gradually dimming over the last century, a strikingly short period of time on an astronomical scale.

Boyajian currently serves as a postdoc with the Yale Exoplanet group, whose research is assisted by the Planet Hunters -- a citizen science group that combs data from the NASA Kepler Space Mission for evidence of exoplanets and other unusual interstellar activity.
More profile about the speaker
Tabetha Boyajian | Speaker | TED.com