偶然发现罕见食双星褐矮星，而且褐矮星无法维持氢到氦的聚变过程

目师

天文学家偶然发现了一个罕见的食双星褐矮星系统，其研究发现发表在《自然天文学》期刊上，是由一个国际研究小组领导的，其中包括伯明翰大学的科学家，他们正在进行Speculoos（寻找超冷恒星周围的宜居行星）项目。Speculoos涉及伯明翰大学与列日大学、剑桥大学、伯尔尼大学、加那利天体物理研究所、麻省理工学院和其他合作机构合作。


Speculoos项目的任务是观测围绕在超冷矮星周围的行星，这一类别包括现存的最小恒星，以及被称为“棕矮星”的天体。褐矮星是“亚恒星”天体，这意味着它们的质量比恒星小，但比行星多。褐矮星无法维持氢到氦的聚变过程，这一过程为来自普通恒星（如太阳）提供动力。天文学家预测，这些超冷矮星应该拥有大量邻近的、可能适合居住的岩石行星，为探索不同大气和气候提供了丰富的机会。


如7行星系统TRAPPIST-1就是一个例子，它是由同一团队成员发现的。在智利建造之后不久，第一架镜面望远镜，在测试观测期间，研究小组瞄准了天秤座中已知的棕矮星2MASSWJ1510478-281817，后来改名为2M1510。Speculoos的观测捕捉到了一个明显信号，这使得研究人员推测2M1510可能是两颗棕矮星，在彼此的轨道上，而不是一颗。Speculoos项目的首席研究员米夏埃尔·吉隆博士说：


在进行的第一次测试观测中，研究人员把一台望远镜对准了一颗已知的棕矮星。但突然之间，这个天体似乎变暗了大约90分钟，这表明刚刚发生了日食。麻省理工学院的博士后研究员Artem Burdanov说：我们很快意识到，看到的可能是两颗食双褐矮星，其中一颗在另一颗前面经过，这种形态比行星系统罕见得多。研究人员使用两台更强大的望远镜：


夏威夷10米凯克望远镜和智利8米甚大望远镜证实了这个假设。甚大望远与用来进行观测的Speculoos望远镜位于同一地点，凯克和甚大望远都有灵敏的光谱仪，可以用来测量天体的速度。在2M1510的情况下，天文学家们探测到了两颗棕矮星在彼此轨道上的速度。领导光谱分析的加州大学圣地亚哥分校物理学教授亚当·伯加瑟说：从获得的第一个光谱来看，可以说我们有了一个令人兴奋的双星发现。


看到吸收线完全同步地来回移动是令人兴奋的，这使研究人员能够测量双星的质量。探测到食双棕矮星的情况极为罕见，到目前为止，只发现了另外一个这样的系统。这些系统为天文学家提供了直接测量棕矮星半径和质量的机会，这是理论模型的基本量。2M1510的特殊之处还在于，它是为数不多的已知年龄的棕矮星之一，因为它是附近一个名为Argus Moving Group的年轻星团成员。


研究的主要作者、伯明翰大学物理与天文学院的阿莫里·特里奥德博士说：收集质量、半径和年龄的组合对恒星来说真的很少见，更不用说棕矮星了。通常会缺少一个或多个这样的测量结果，通过将所有这些元素综合在一起，天文学家能够验证棕矮星如何冷却的理论模型，这些模型已经有30多年的历史了。研究发现这些模型与观测结果非常吻合，这证明了人类的聪明才智。


博科园｜研究/来自：伯明翰大学
参考期刊《自然天文学》
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