天文学家在银河系中发现罕见的四星系统,揭示了神秘的褐矮星

这项发现可以帮助天文学家更好地了解这些被称为“失败的恒星”的鲜为人知的物体。
08月29日

天文学家在我们自己的银河系中发现了一个前所未有的四重星系,这一惊人的发现可能有助于科学家更好地理解被称为褐矮星的神秘天体。

褐矮星也称为“失败的恒星”,它们形成的方式与普通恒星相似,但未能获得足够的质量来正常进行氢聚变。这些介于行星和恒星之间的天体,以难以研究而闻名。它们体积小、温度低、光度弱,因此难以探测。而且,确定褐矮星的年龄也提出了挑战。这是因为,与恒星不同,褐矮星在其整个生命周期中会持续冷却,所以它们的特征在不断变化。

为了寻找这些奇怪的天体,天文学家可能会在褐矮星年轻且仍然明亮时寻找它们,或者寻找离我们相对较近的褐矮星。

中国南京大学的天文学家张正华及其团队最初通过寻找明亮的伴星来寻找褐矮星。科学家们筛选了欧洲航天局的盖亚望远镜和美国国家航空航天局的广域红外巡天探测器(WISE)的数据,并成功识别出一颗围绕明亮恒星运行的褐矮星。

然而,他们很快意识到,褐矮星不止一颗,而是两颗。然后,他们发现明亮的伴星也有两颗。

“我喜欢称之为‘双双对对’,”加州大学圣迭戈分校的天体物理学家、研究团队成员亚当·布尔加瑟在接受《纽约时报》的卡特琳娜·米勒采访时说。这项发现突出刊登在《皇家天文学会月报》上的一项近期研究中。

该星系名为UPM J1040-3551 AabBab,距离地球约82光年。这两对天体——褐矮星和明亮的红矮星——相距1,656个天文单位,这意味着它们之间的距离是地球到太阳距离的1,656倍。

“这个不寻常的四重星系可以为研究这些神秘天体提供一个独特的宇宙实验室,”西班牙天体生物学中心的天体物理学家、合著者玛丽亚·克鲁兹·加尔维斯-奥尔蒂斯在一份声明中说。

由于这些天体可能在同一时间由相似的材料形成,因此伴星为研究人员提供了一个基准,可以从中揭示褐矮星的某些特征,例如它们的年龄和成分。该星系中的褐矮星大小与木星相似,但质量是木星的10到30倍。

在智利南方天体物理研究(SOAR)望远镜的帮助下,科学家们观测了可见光中的红矮星和近红外光中的褐矮星。他们发现该星系大约有3亿到20亿年的历史,相对年轻。他们还得出结论,两颗褐矮星的温度分别约为1016华氏度和782华氏度,而较亮的伴星的温度约为5300华氏度。

“这个星系对褐矮星研究具有双重益处,”布尔加瑟在声明中补充道。“它可以作为年龄基准来校准低温大气模型,也可以作为质量基准来检验演化模型,前提是我们能够分辨出褐矮星双星并跟踪其轨道。”

而且,这个星系拥有两对天体对科学家来说更好。“这能提供两倍的帮助,”布尔加瑟告诉《纽约时报》。