美發現迄今最冷褐矮星:溫度接近地球北極

【正見新聞網2014年04月29日】

據美國宇航局網站4月28日報導,藉助宇航局廣域紅外望遠鏡(WISE)和斯皮策空間望遠鏡,科學家們近日發現一顆可能是已知溫度最低的褐矮星——一顆類似恆星的暗弱星體,但其溫度卻低的出人意料,幾乎和地球上的北極一樣寒冷。

空間望遠鏡的觀測數據同時測定器距離約為7.2光年,從而使其成為迄今已知距離太陽第四近的天體系統。迄今已知距離太陽最近的天體系統是一個三合星系統半人馬座α,其距離約為4光年。

美國賓州大學系外行星與宜居帶研究中心的天文學家凱文·魯曼(Kevin Luhman)表示:“能夠發現一個距離我們如此之近的鄰居實在令人興奮。而考慮到它極端的溫度,它應當能告訴我們很多有關行星大氣方面的信息,後者通常都擁有溫度很低的大氣層環境。”

褐矮星在其演化初期階段與恆星無異,同樣也是氣體雲團在引力作用下發生塌縮。然而由於其質量太小,褐矮星無法點燃核心的核聚變反應並產生光熱輻射,從而成為一顆真正的恆星。這顆最新發現的褐矮星編號為WISE J085510.83-071442.5。其溫度約為-48~-13攝氏度。此前觀測到溫度最低的褐矮星同樣是經由WISE和斯皮策望遠鏡的數據發現的,其溫度約為室溫水平。

WISE之所以可以捕捉到一些罕見的天體,是因為它在紅外波段對整個天空進行了兩次掃描,在部分天區甚至掃描了多達3次。在可見光波段觀測時,類似褐矮星這樣的低溫天體可能會無法觀測到。但在紅外波段,它們發出的熱輻射仍然可以被捕捉到。除此之外,距離越近,在間隔數月拍攝的圖像上便越能看出其運動。飛機是這種效果的極好案例:從你頭頂低空飛過的飛機要顯得比遠處高空中飛行的飛機速度更快。

魯曼表示:“在WISE的圖像上,這個天體的移動速度看上去很快。這告訴我們它不同尋常。”

科學家們最初在2013年3月份首次注意到WISE J085510.83-071442.5的快速運動,之後魯曼專門花時間檢查了由斯皮策望遠鏡以及設在南美洲智利的南雙子望遠鏡拍攝的圖像。斯皮策望遠鏡的數據幫助確認了這顆天體異常低的溫度。而藉助斯皮策空間望遠鏡以及WISE望遠鏡在不同位置上拍攝的圖像,科學家們得以藉助視差法測算出這顆天體的距離。所謂視差效應可以很簡單的進行演示:當你伸出一根手指在自己眼前,當你輪流睜開和閉上左右眼時,會顯得似乎在左右跳動的原因。

麥克·維納(Michael Werner)是美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的斯皮策望遠鏡項目科學家。他說:“在經歷數十年的研究之後,我們竟然還能在距離如此近的區域發現這樣一顆天體,實在令人印象深刻。這項發現本身展示了利用新技術手段開展宇宙研究的強大力量,如WISE以及斯皮策空間望遠鏡。”

WISE J085510.83-071442.5的質量約為木星的3~10倍。質量如此之小,這顆星球很可能是被它原先所在的行星系踢出來的類似木星的巨行星。但科學家們認為這應當是一顆褐矮星,因為褐矮星相當常見。如果這是事實,那麼這也將是迄今所知質量最小的褐矮星。

2013年3月份,魯曼對WISE望遠鏡數據的分析還發現了另外兩顆溫度高得多的褐矮星,距離約6.5光年,從而使它們成為距離太陽第三近的天體系統。這些快速運動褐矮星的發現也暗示,長久以來認為在外太陽系存在的一顆“隱藏的大行星”,或“行星X”很有可能並不存在。

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