如何區分恆星和棕矮星?什麼時候恆星不是恆星?

2020-12-07 博科園
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由於卡內基Serge Dieterich領導的新研究，區分恆星和棕矮星的界線可能很快就會變得清晰。發表在《天體物理學》上的研究小組發現表明，棕矮星的質量可能比天文學家先前認為的要大。要想發出明亮的光，恆星需要從內部深處氫原子的聚變中獲得能量。如果過小，氫就無法聚變，所以這個物體會冷卻，變暗，變成褐矮星。許多研究人員正試圖確定這條分界線兩邊物體的質量、溫度和亮度。

博科園-科學科普：了解恆星和棕矮星之間的界限將有助於我們理解它們是如何形成和演化的，以及它們是否可能存在可居住的行星。Dieterich和同事們（包括卡內基的Alycia Weinberger, Alan Boss, Jonathan Gagne, Tri Astraatmadja和Maggie thompson）證明了棕矮星質量比天文學家想像的要大。最新的理論模型預測，將恆星和棕矮星分開的邊界出現在質量是木星70到73倍的天體中，質量大約是太陽的7%，但是Dieterich和他的團隊的結果對這個預測提出了質疑。

對Epsilon Indi系統的藝術構想，這兩個棕矮星圍繞著它們共同的質心運行，而質心又圍繞著更為遙遠的主成分——一顆類日恆星運行。通過繪製棕矮星的軌道運動圖，研究小組能夠確定它們的質量。就像我們太陽系的大行星一樣，棕矮星被認為有雲帶環繞著整個天體並使其呈現條紋狀。圖片：Roberto Molar Candanosa and Sergio Dieterich, courtesy of the Carnegie Institution for Science.

Dieterich的團隊觀察到了兩個棕矮星，名為Epsilon Indi B和Epsilon Indi C，這兩個棕矮星也包括一顆中等亮度的恆星-Epsilon Indi A。根據研究人員的發現，這兩個棕矮星的質量分別是木星的75倍和70倍。團隊完成這些測量使用數據從兩個長期研究卡內基天體測量行星搜索拉斯坎帕納斯天文臺、卡內基和山丘Tololo美洲天文臺視差調查研究，由附近的恆星中檢測出運動棕矮星背景下那裡的恆星。令研究小組驚訝的是，發現將Episilon Indi B和C放在了之前被認為是恆星區域的地方，儘管我們從其他觀察中知道它們不是恆星。

綜合起來，結果意味著現有的模型需要修改，發現最重的棕矮星和最輕的恆星在質量上可能只有細微的差別。但儘管如此，它們註定要過不同的生活——一種是奔向昏暗和涼爽，另一種是在數十億年裡閃閃發光。改善恆星和棕矮星之間分界線的定義也可以幫助天文學家確定在我們自己的銀河星系中各自存在多少顆恆星。感興趣的是恆星和棕矮星是否總是以相同的比例存在於恆星形成區域，這可以幫助了解我們星系的整體宜居性。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《天體物理學》（Astrophysical Journal）｜研究/來自：卡內基科學研究所，DOI: 10.3847/1538-4357/aadadc

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  • 什麼時候恆星不是恆星?如何區分恆星和棕矮星?
    由於卡內基Serge Dieterich領導的新研究，區分恆星和棕矮星的界線可能很快就會變得清晰。發表在《天體物理學》上的研究小組發現表明，棕矮星的質量可能比天文學家先前認為的要大。要想發出明亮的光，恆星需要從內部深處氫原子的聚變中獲得能量。如果過小，氫就無法聚變，所以這個物體會冷卻，變暗，變成褐矮星。許多研究人員正試圖確定這條分界線兩邊物體的質量、溫度和亮度。
  • 棕矮星形成方式類似年輕恆星
    介於恆星與行星之間的天體「棕矮星」，其亮度低，不易觀測，天文學家一直對它的形成方式爭論不休。現在臺灣「中研院」研究團隊與美國學者合作，揭示了「棕矮星」形成的關鍵。
  • 褐矮星被稱為「失敗的恆星」,質量介於恆星和行星之間的一種存在
    從恆星在赫羅圖中的分布來看，我們發現恆星不是均勻分布的，而是在某些區域集中分布的。恆星和行星之間的褐矮星恆星之間的光度差別很大，光度是指恆星每秒鐘輻射出的總能量，科學家把光度大的恆星稱為「巨星」，光度比巨星還要強的稱為「超巨星」，光度較小的稱為「矮星」。
  • 中子星和白矮星實際上不是恆星
    雖然它們被叫做褐矮星，但它們並不是真正的恆星，因為它們沒有達到臨界闕值：無法經歷成為一顆成熟恆星必需的聚變反應。如果一顆褐矮星與另一顆褐矮星合併或和另一顆褐矮星共生獲得足夠的質量，然後成功跨越這道質量門檻的話，它可以晉級成為一顆紅矮星：把氫融合成氦並成為一顆真正的恆星。這些真正的恆星的質量、顏色和亮度各不相同。
  • 詹姆斯·韋伯望遠鏡將研究神秘的棕矮星
    【博科園-科學科普】一閃一閃的小星星，我想知道你是什麼。天文學家們希望NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡強大的紅外能力將解開一個與觀星一樣重要的謎團——天空中那微弱的光線是什麼？棕矮星把恆星和行星之間的明顯區別弄得很模糊，把對這些物體的認識和它們形成的理論拋到一邊。
  • 褐矮星是恆星或者行星?還是兩者都不是?
    年第一次被證實以來，它們已經跨越了行星和恆星之間的界線，看起來它們不會很快擺脫這種尷尬境界。他們的發現使目前關於恆星和褐矮星之間質量、光度和溫度差異的爭論更加複雜化。 棕矮星被認為是以同樣的方式形成的，但它們的核心並沒有變得足夠緻密，以至於核聚變無法發生——將它們排除在官方的恆星分類之外而且由於它們的形狀不同
  • 很多自己發光的天體並不一定是恆星 褐矮星、白矮星和中子星都不是
    當聚變停止，並且核心收縮、溫度進一步升高，而不再有新的聚變發生時，恆星的一生就算到此結束了。等到這一天，唯一的問題就是，接下來會發生什麼。據我們所知，根據恆星的質量和情況，這時候會有五種選擇：1、紅矮星將完全由氦元素構成，整個（前）恆星會收縮成白矮星，最終慢慢冷卻熄滅成黑矮星；2、和太陽差不多的恆星的外層氣體殼會被吹走，然後成為行星狀星雲，而恆星的核心收縮成碳氧白矮星，最後慢慢冷卻熄滅成黑矮星
  • 帶你快速了解黑矮星，棕矮星，褐矮星
    黑矮星黑矮星是假想中的恆星殘骸，是當一顆白矮星的溫度低到不再能發出可以被偵測到的光或熱的狀態。由於一顆白矮星要達到此種狀態所需要的時間遠高過當前137億年的宇宙年齡，因此在現今的宇宙中不可能存在著黑矮星，而溫度最低的白矮星將會是宇宙年齡的一個觀測極限。
  • 褐矮星能阻止恆星演化?
    更不尋常的是，白矮星的生命周期似乎過早地由它的棕矮星同伴縮短了，這導致了它的早期死亡，它慢慢地將物質和「飢餓」的物質吞噬掉。這項研究的詳細內容名為「HS 2231+ 2441：一個由低質量的白矮星和褐矮星組成的HW Vir系統」，最近發表了《皇家天文學會月報》。
  • 恆星的一生是如何演變的?
    恆星的生命分為形成期，穩定期和晚期。有許多不同類型的恆星。它們以不同的方式形成和發展。所有恆星都是氣體巨星，球形發光等離子體。僅銀河系就有大約3000億顆恆星。我們的太陽就是其中之一。星星是如何形成的？宇宙誕生後，它發展到一定階段。這時宇宙充滿了氣雲。
  • 超過太陽質量兩百多倍的恆星,刷新了恆星質量上限
    太陽又因為是太陽系中唯一的一個恆星，其質量大約在2億億億噸左右，佔據的太陽系質量的九成以上，相當於地球的三十多萬倍左右。如此巨大的數字著實令人吃驚。但事實上，這個數字在更加廣闊的宇宙中並不算什麼。因為科學家們在探索宇宙的時候發現了大量恆星的質量都比太陽的質量要大。
  • 恆星除了星雲和黑洞,還有可能變成黑矮星,宇宙中有黑矮星嗎?
    太陽是一顆主序星，當它的氫聚變完了之後，就會出現氦聚變，而氦聚變就不在是主序星，到時候太陽會膨脹成紅巨星，而後就會變成白矮星，最後才是黑矮星。太陽的質量不是很大，而那些大質量的恆星會在超新星爆發後變成黑洞或中子星。
  • Nature: 棕矮星上夢幻版的極光
    source:dailymail.co.uk唧唧堂研究人王善欽，帶來最新翻譯的文章及相關論文：星星上的極光 —— 棕矮星的極光表明它們更像大行星而非恆星。這個發現表明，這類被稱為棕矮星或失敗恆星的星體，它們的行為更像大行星。「棕矮星填充了恆星與行星之間的空隙，有更多的證據表明，我們要將棕矮星視為大的行星，而不是失敗的恆星，」來自謝菲爾德大學物理與天文系的Stuart Littlefair說。
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    如何通過觀測區分行星和恆星？原創 盧達晨 中學地理問答 地理問答 有問必答答：1 相對運動當連續幾十天觀測行星時，會發現行星相對於恆星星空背景有運動恆星大體上不動的。或者說速度小，不易覺察。2 星光行星離地球近，看起來有一個很小的圓面。恆星離地球太遠，即使用望遠鏡觀察，也是一個光點。當星光射向地面通過大氣層時，由於大氣抖動，恆星的光點變得一閃一閃地，像在眨眼。
  • 系外行星的發現模糊了大行星和小恆星之間的界線
    這依賴於檢測到不可見的行星繞著軌道運行時，星光的波長是如何周期性地（微小地）移動（變為藍色或紅色）微小量的。取而代之的是，通過轉運方法發現了其他幾顆繞著紅矮星運行的行星-觀察一顆恆星的光在行星經過其前方時是如何變暗的。
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  • 小恆星壽命長卻只能成黑矮星,大恆星壽命短卻成黑洞,這究竟為何
    其實在夜晚抬頭看，那些肉眼所見的星星大部分都是恆星，通常來說，質量越大的恆星越亮，越小的恆星越暗，但你知道它們的壽命恰好是相反的嗎？這究竟是為什麼呢？人類鍥而不捨的探究給了我們很明確的關於恆星的知識。根據質量大小的不同，恆星會分為很多類型，從小到大來排列就是紅矮星、橙矮星、黃矮星、藍巨星、超巨星和特超巨星等，而令大家詫異的是，紅矮星的壽命是最長的能夠達到上萬億年，特超巨星的壽命則是最短的，不會超過300萬年。這其中的原因也是很多人非常好奇的，今天就給大家揭秘。
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    不論是觀測時還是語言描述時都很難將它們區分開。然而，還是有可靠的辦法來區分恆星與行星的，依照以下步驟來了解這些區別。它們非常實用，谷歌天空地圖（Google Sky Map）功能簡單，適宜新手。David Levy的《觀測指導》這類天文學書籍在星圖上會有更深入的描述，並展現單個星座邊界，同時還提供最佳觀賞時間。
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