英天文學家發現太陽系外最寒冷褐矮星

2020-12-05 科學網

天文學家發現太陽系外最寒冷的褐矮星。

據美國《每日科學》報導，日前，英國赫特福德郡大學天文學家帶領的一支國際小組發現迄今最寒冷的褐矮星就潛伏在太陽系外部。

 

研究小組通過位於美國夏威夷的英國紅外望遠鏡（UKIRT）發現這顆褐矮星，令天文學家非常興奮的是這顆褐矮星奇特的色彩，它的顏色既不是純藍色，也不是純紅色。它現被命名為「SDSS1416+13B」，它位於一個較廣闊的軌道，環繞著一顆更明亮、溫度更高的褐矮星「SDSS1416+13A」運行，這兩顆褐矮星在可見光範圍下由斯隆數字天空勘測儀探測到，相比之下，SDSS1416+13B是唯一在紅外線下觀測到的褐矮星，它們距離太陽系15—50光年，這在天文學領域中是非常近的距離。

 

赫特福德郡大學數學、天文學和物理學分校的菲利普·盧卡斯（Philip Lucas）博士說：「這是英國紅外望遠鏡在3年以來第4次破紀錄地發現最寒冷褐矮星，初步估計它的溫度不超過200攝氏度。我們必須十分謹慎地研究這顆褐矮星，其原因是它的顏色差異非常大，即使不考慮其低溫不打破紀錄，但該顏色非常特殊，它可以讓許多物理學家繁忙地進行研究解釋。」

 

「SDSS1416+13B」是由赫特福德郡大學本·伯寧哈姆（Ben Burningham）博士首次發現的，這是搜尋寒冷褐矮星的UKIRT紅外深太空勘測計劃（UKIDSS）的項目之一，在近紅外波長下它比之前所看到的任何一顆褐矮星看上去顏色更藍。日本蘇巴魯望遠鏡拍攝的紅外線光譜顯示它是一種T型褐矮星，它的大氣層中有大量的甲烷氣體，但是大氣層中特殊的是一定波長範圍內存在著較大的空隙。

 

伯寧哈姆博士很快意識到之前觀測到的較明亮恆星「SDSS1416+13A」應當是一顆褐矮星，研究小組成員「雙子星」觀測臺的桑迪·萊格特（Sandy Leggett）使用斯皮策太空望遠鏡在較長波段範圍內研究「SDSS1416+13B」。她在中紅外波段下測量了它的顏色，這種方法被認為是最可靠的溫度指示器，同時通過一些圖像輪廓發現它是最紅的褐矮星之一，對比褐矮星大氣層理論模型顯示它的溫度大約為227攝氏度。

 

伯寧哈姆說：「事實上它是一個雙子褐矮星，其中一顆較溫暖的褐矮星具有奇特的光譜，有助於填補我們理解的重大空缺。很可能這兩顆褐矮星缺少重元素，這將解釋為什麼這兩顆褐矮星非常古老，以後為什麼保持著低溫。」

 

它們的質量太小，難以形成恆星，褐矮星的質量略小於恆星，卻比像木星等大型氣體行星更大。由於它們保持低溫，在可見光下非常微弱，在紅外波長下它們處於發光狀態。研究小組將這項發現發表在近期出版的《皇家天文學協會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。

 

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