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最新發現:一顆距離地球最近的褐矮星,竟然只是個巨行星

文:鄭娟娟

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3月29日,「一心的未來世界」介紹了一個國際天文學家團隊發現了一顆破紀錄的褐矮星——在已知的褐矮星中具有「最純粹」的成分和最大的質量。這顆褐矮星叫做SDSS J0104+1535,位於銀河系的最外層——銀河系暈之中。

今天的故事,也是和褐矮星有關的,這顆褐矮星有什麼特別的地方引起天文學家的注意了呢?

首先,這顆褐矮星是距離地球最近的褐矮星之一。到底有多近?它與地球的距離大約是21光年,位於雙魚座。

其次,讓人驚訝的是,這顆曾被劃分為褐矮星的星球,竟然只是一顆自由移動的巨行星

這顆褐矮星,名叫SIMP J013656.5+093347(簡稱SIMP0136)。2006年,蒙特利爾大學的天文學家étienne Artigau博士等人發現了它。

圖片:SIMP0136的藝術概念圖 圖片來自NASA

在發現了SIMP0136之後,étienne Artigau博士等對它進行了進一步的研究。現在,Artigau的團隊已經確定,實際上,SIMP0136只是一顆巨行星,它是一個年紀約為2億年的恆星群(groupof stars)的行星成員,這個恆星群被稱為近船底座(Carina-Near)。

一直以來,天文學家們都認為,具有相似年齡的恆星所形成的恆星群,是搜尋自由移動的行星類天體的主要區域。

對於天文學家來說,知道一個自由移動天體的年齡,以及它的溫度,對於確定它的質量有多少十分必要。

十分湊巧的是,對於這次研究的褐矮星,天文學家測算出的質量大約是13倍的木星質量,這個質量剛好是國際天文聯合會所決定的褐矮星的最低質量

圖片:小型恆星(左)、褐矮星(中)、氣體巨星(右)對比圖

圖片來自:knowridge.com

這裡簡單補充一些有關褐矮星的知識。褐矮星常被稱為「失敗的恆星」,有時,坍塌的塵埃氣體雲並不能成功「孕育」出恆星,它們會形成一種名叫褐矮星的天體,擁有很多與主序星相同的元素,但由於缺乏足夠的質量,無法在其核心啟動核聚變

褐矮星就像氣體巨行星(例如木星)和小型恆星(例如紅矮星)中間缺失的環節。它的質量小於最輕的恆星,與恆星相比,顯得非常黯淡和「涼爽」,不向外輻射可見光,因而尋找它們的方式是使用紅外望遠鏡。很多褐矮星被發現鑲嵌在塵埃氣體雲中。由於紅外線可以穿透宇宙空間厚厚的塵埃,所以,即使褐矮星被大量的塵埃氣體雲裹挾著,紅外望遠鏡依然可以發現它們的身影。

在褐矮星的家族中,也存在著很多差異。質量和溫度都有差別。例如,它們的質量可能居於13倍到90倍的木星質量不等。不過,國際天文聯合會對褐矮星質量的劃分僅僅是一種經驗法則,並不具有什麼精確的物理意義。

在通常情況下,行星和恆星之間的區別是非常明顯的。不過,SIMP0136的出現,打破了這種明顯的界限。一開始,人們認為它是恆星的一種,只不過是失敗的恆星——褐矮星,但現在,人們又發現,它實際上只是一顆巨行星。

這種自由移動的巨行星對於天文學家來說,是很有研究價值的天體。因為它們與圍繞著宿主恆星運行的氣體巨星非常相似,但是與那些巨行星相比,研究它們的大氣要更加容易一些。

圖片:美麗的木星 圖片來自NASA

觀察遙遠的恆星系統中的系外行星大氣,是非常具有挑戰性的,因為這些系外行星反射出的微光很容易被主恆星發出的明亮光輝所湮沒。

因而,SIMP0136的出現,將幫助天文學家們更好地理解巨行星的大氣以及它們的演化。並且,科學家們已經發現,SIMP0136的表面存在著快速演化的天氣模式

這樣一個具有特殊身份近鄰的存在,也告訴我們,在宇宙中,這種介於恆星和巨行星之間的天體或許有著龐大的數量。

有關這個新發現的論文已被《天體物理學快報》接受發表。網上論文地址:

arxiv.org/abs/1705.0162
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