“2M 0939”褐矮星的亮度僅為太陽的一百萬分之一
據(jù)國外媒體報(bào)道，美國科學(xué)家日前稱，他們最近在銀河系中發(fā)現(xiàn)了兩顆迄今亮度最暗的恒星，亮度僅相當(dāng)于太陽亮度的百萬分之一。
美國麻省理工大學(xué)的天文學(xué)家伯加瑟爾負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究，據(jù)他介紹稱，“這兩兩顆恒星是我們所知道的所有恒星中光線最弱的兩顆。通過這種微弱的特征，我們希望能夠發(fā)現(xiàn)其他更多的褐矮星。因此從某種意義上講，這兩顆應(yīng)該算是這些最‘常見’褐矮星中最早被發(fā)現(xiàn)的，而其他的褐矮星暫時(shí)還沒有被發(fā)現(xiàn)，僅僅是因?yàn)樗鼈兊墓饩€實(shí)在是太弱了。這對(duì)褐矮星之所以被發(fā)現(xiàn)，也是因?yàn)樗鼈兺黄屏怂鼈儼l(fā)光功率的上限，其亮度相當(dāng)于太陽亮度的百萬分之一。”
天文學(xué)家們?cè)?jīng)認(rèn)為，這對(duì)昏暗的“燈泡”僅僅是一顆單一的褐矮星。但是，在伯加瑟爾利用美國宇航局的“斯皮策”紅外線太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到這種褐矮星后，科學(xué)家們終于首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)褐矮星的微弱光線和低溫的精確測(cè)量。“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，這一看起來像一顆單一褐矮星的物體，其實(shí)是一對(duì)“雙子星”。它們被命名為“2M 0939”。伯加瑟爾認(rèn)為，研究這些星體可以幫助天文學(xué)家們弄清褐矮星的結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過程。早期研究表明，若干個(gè)中等尺寸的褐矮星被行星形成前的圓盤所包圍，但天文學(xué)家使用地基望遠(yuǎn)鏡很難研究這種盤狀物。同褐矮星發(fā)出的紅外輻射相比，這些圓盤顯得十分暗淡，而“斯皮澤”紅外太空望遠(yuǎn)鏡解決了上述問題。“斯皮澤”望遠(yuǎn)鏡對(duì)觀測(cè)長波紅外光十分靈敏。研究人員發(fā)現(xiàn)，對(duì)褐矮星周圍的圓盤僅曝光20秒，就發(fā)現(xiàn)了圓盤的蹤跡。
觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該物體表面大氣層的溫度介于華氏560到680度之間。它比木星高出好幾百度，卻又比恒星冷得多。實(shí)際上，這兩顆褐矮星也是到目前為止所測(cè)量出來的溫度最冷的褐矮星。為了計(jì)算出該星的亮度，研究人員必須首先要確定其與地球的距離。經(jīng)過三年的精確測(cè)量，科學(xué)家們終于測(cè)出了“2M 0939”的位置。它距離“唧筒座”大約17光年，是距離地球最近的五顆褐矮星之一。這一測(cè)量數(shù)據(jù)也可以作為其低溫和光線極其暗淡的解釋。但令人費(fèi)解的是，根據(jù)其溫度推測(cè)，“2M 0939”的亮度卻又比一般褐矮星預(yù)想的亮度高出一倍。這又如何解釋呢？科學(xué)家們認(rèn)為，該星肯定比其他褐矮星表面積也大一倍。換句話說，它是“雙子星”，每個(gè)星體負(fù)責(zé)一半的亮度，每個(gè)星體質(zhì)量都是木星質(zhì)量的30到40倍。它們的亮度僅是太陽亮度的百萬分之一。
褐矮星是介于最小恒星與最大行星之間的天體，由于這一原因褐矮星的亮度非常暗淡，要發(fā)現(xiàn)它們十分復(fù)雜，因此要確定它們的大小就更加復(fù)雜。但是最近天文學(xué)家成功地發(fā)現(xiàn)了組成雙星系統(tǒng)的兩顆褐矮星，在確定它們圍繞共同重心運(yùn)行的參數(shù)之后，計(jì)算出這兩顆褐矮星的重量和大小。褐矮星被稱為“失敗的恒星”，它由于質(zhì)量不足無法成為燃燒的恒星，但其質(zhì)量仍遠(yuǎn)大于太陽系最大的行星木星。天文學(xué)家在這些古怪的星球上發(fā)現(xiàn)了巨大的類似行星的風(fēng)暴，這種風(fēng)暴足以與木星上的大紅斑風(fēng)暴媲美。由于褐矮星會(huì)隨時(shí)間的推移冷卻下來，該星球上氣態(tài)的鐵分子就會(huì)濃縮成液態(tài)的鐵云和鐵雨。隨著進(jìn)一步的冷卻，巨大的風(fēng)暴就會(huì)掃過這些云層，讓明亮的紅外線逃逸到宇宙中。
關(guān)于褐矮星形成的機(jī)制天文學(xué)家們眾說紛紜，比較常見的有拋射理論、前恒星核的光致侵蝕理論、不透明度制約的分裂理論、原恒星盤的不穩(wěn)定性理論等。拋射理論認(rèn)為，褐矮星是由于低質(zhì)量的原恒星胚在還沒有達(dá)到產(chǎn)生氫核聚變所需的質(zhì)量前，與其它天體發(fā)生了碰撞而被拋射出前恒星核所形成的，這一理論部分地得到了雙褐矮星系統(tǒng)的證實(shí)。前恒星核的光致侵蝕理論基于大質(zhì)量恒星的輻射對(duì)前恒星核的光致侵蝕作用，能夠解釋處于電離氫區(qū)中的褐矮星的形成機(jī)制。褐矮星也可能由大質(zhì)量的原恒星盤在其它恒星的引力作用下發(fā)生碎裂而產(chǎn)生。這些理論每個(gè)都只能解釋部分褐矮星的形成，研究褐矮星周圍的恒星盤可以有效地檢驗(yàn)上述理論。
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