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哈勃望远镜发现褐矮星越老就越孤独

2024年3月21日8:05 未解之谜网

    美国NASA的哈伯太空望远镜观测到一颗没有其它褐矮星(棕矮星)相伴的褐矮星。此为艺术家所绘制的褐矮星示意图。(NASA/ESA)

    美国国家航空航天局(NASA)在最近所进行的调查中发现,有些褐矮星(brown dwarf,或称棕矮星 )孤零零地在太空中独自生存,没有其它褐矮星相伴。这证明了原本成对的褐矮星可能随着时间的推移而“分手”。

    褐矮星是比木星还大的天体,但比质量最小的恒星还小,所以不能被归类为恒星。但就像恒星一样,褐矮星可能成对诞生,与另一颗褐矮星互相环绕轨道运行。

    NASA藉由其哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)所进行的调查发现,当褐矮星的年龄比较大时,它们比较不可能有其它褐矮星相伴。

    这意味着由两颗褐矮星组成的双星系统,双方之间的引力非常弱,以致于在邻近恒星的吸引之下,它们在相处几亿年之后,就会分道扬镖。

    哈勃太空望远镜可以侦测到彼此距离只有4.8亿公里(相当于太阳与主小行星带之间的距离)的双星,但从事本次调查的天文学家在太阳系邻近地区的一些褐矮星中没有发现有任何伴星。

    这项研究的主要报告撰写人、加拿大蒙特利尔大学(Université de Montréal)研究人员方塔尼夫(Clémence Fontanive)说:“我们的调查证实,在质量最小、温度最低的单独褐矮星中,有相距甚远的伴星是非常罕见的,即便我们观测到比较年轻的褐矮星双星系统也是如此。这意味着这种系统无法随时间存续下去。”

    本次哈勃太空望远镜的发现可以进一步支持褐矮星的诞生方式与恒星相同的理论,也就是经由氢分子的重力塌缩而生成。但不同之处在于,褐矮星没有足够的质量维持氢的核融合(又称核聚变)来产生能量,但恒星就有足够的质量。

    方塔尼夫表示,银河系中超过一半的恒星都有伴星,它们是在恒星形成过程中产生的。比较巨大的恒星比较常在双星系统中被发现。

    她说,他们的调查所提供的直接证据显示,他们观测到的年轻褐矮星双星系统不太可能存续到年老时,它们可能会分开。这是因为褐矮星非常轻,双星系统中两颗褐矮星之间的引力非常弱,附近的恒星很容易就把两者拆散。

    参与这项研究的英国爱丁堡大学(University of Edinburgh)研究人员比勒(Beth Biller)补充说:“大多数恒星都有朋友,无论那是双星系统或系外行星。”

    她说,这项调查确实证实,褐矮星的情况并非如此。褐矮星在生命的初期经历一段有同伴的短暂时光之后,大多数都会在余生中保持“单身”。

    方塔尼夫说:“这是到目前为止,成对褐矮星随时间分离的最佳观测证据。如果没有哈勃太空望远镜的敏锐观测能力和灵敏度,我们无法完成这种调查。”

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