新研究稱褐矮星更像是行星 或催生新天文學分類

2021-01-15 環球網

對普通人來說，恆星和行星之間的差異，應該是相當明顯的。但是一種被稱作「褐矮星」的天體，就模糊地處於「可能是最大的行星」、以及「可能是最小的恆星」的界限之間。 好消息是，來自海德堡大學的天文學家們，已經發現了褐矮星更像是行星、而不是恆星的新證據。

資料圖(來自：NASA / JPL-Caltech，viaNew Atlas)

通常情況下，儘管恆星與行星的誕生方式有一定的相同點，但其所處的情況仍有差別，比如初始都是一團塵埃和氣體。當某處有足夠的物質聚集在一起時，恆星就能夠誕生。壓力和熱量會在其核心內啟動氫核聚變。但行星通常由剩餘的材料形成，因為它圍繞恆星在圓盤中旋轉，但沒能擁有足夠的質量來點燃自己。

有趣的是，褐矮星似乎跨越了兩者之間的界限 —— 其龐大到足夠在內核發生聚變(至少是暫時的)，但沒有足夠的質量來點燃氫氣、並發出自己的光線。對於褐矮星的官方定義，目前仍有些模糊不清。不過學界公認的一個觀點是，褐矮星的質量在木星的 10 倍以上;任何小於這點質量的，都該被認定為一顆普通的古老行星。

即便如此，關於褐矮星的形成，仍然存在著爭議。作為一顆巨大的失敗恆星，它們和恆星一樣，由星際雲分子組成。但也有些褐矮星在圍繞真正的恆星運轉，甚至有行星繞著褐矮星在轉。在這項新研究中，團隊專注於一個名叫 V Ophiuchi 的星系。這顆恆星距離我們的太陽約 150 光年、質量也是太陽的 2.5 倍。驚奇的是，這顆恆星還擁有兩顆褐矮星。

(圖自：Astronomy & Astrophysics / 海德堡大學)

研究團隊對 V Ophiuchi 展開了持續 11 年的研究，其中就包括分析它的徑向速度。結果發現，兩顆褐矮星在以奇怪的方式繞軌運行。其中一個公轉軌道為 530 天左右，另一個軌道則需要 3185 天。這使得它們處於 6:1 的共振配置，意味著褐矮星的內部的速度約為外部的六倍。

這種奇特的重要性質，暗示了恆星周圍的原行星盤中形成的物體(也就是行星)。研究團隊稱，這是褐矮星能夠形成這種方式的第一個直接證據。首席研究員 Andreas Quirrenbach 指出 —— 6:1 共振是(行星)狀態下的強烈表現，只有這樣，新形成的褐矮星的軌道，才能在數百萬年內達成穩定的共振。

當然，並非所有的棕矮星都會必然變成這個樣子。畢竟長期以來，褐矮星都被稱作「失敗的恆星」。研究人員稱，他們需要對這些奇怪的天體進行更加深入的研究，而這可能會催生一種全新的分類。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《天文與天體物理學》(Astronomy & Astrophysics)期刊上。原標題為：《Precise radial velocities of giant stars - XI. Two brown dwarfs in 6:1 mean motion resonance around the K giant star V Ophiuchi》

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