哈勃揭秘：棕矮星孤独漂泊，星系关系告急

哈勃空间望远镜发现“失败的星星”星系关系很失败-“在他们短暂的生命周期中，大多数棕矮星保持长时间的独立存在”

一个插图显示了两个棕矮星失败的恒星，因为他们的星系方式（图片来源：Robert Lea）

你必须感受到棕矮人。它们不仅无法像正常恒星一样点燃，这给它们带来了一个不幸的绰号——失败的恒星——而且哈勃太空望远镜的新发现表明，它们甚至无法保持关系。褐矮星是由巨大的气体和尘埃云（称为分子云）组成的天体，它们发展出过度密集的碎片，然后坍塌。

然而，与普通的老恒星不同的是，褐矮星无法从云的残骸中收集足够的物质，以增加足够的质量并启动其核心中的氢到氦的融合。褐矮星确实会融合一些元素，但氢与氦的融合尤其是定义“主序星”的恒星确难以达到-因此有“失败的恒星”的绰号。像许多恒星一样，褐矮星被认为通常是双星。然而，在这方面的文献中有一个重大的空白。虽然宇宙中大约75%的大质量恒星都有伴星，大约50%的太阳大小的恒星都是这样的双星配置，但探测到的棕矮星双星的数量几乎为零。为什么会这样？哈勃望远镜的观测结果可能有答案。褐矮星年龄越大，它就越不可能有伴星。这意味褐矮星的重。

“经我们的调查证实，在质量最低和温度最低的孤立棕矮星中，广泛分离的伴星是极其罕见的，尽管双棕矮星是在较年轻的时候观察到的。研究主要作者、Trottier系外行星研究所的科学家Clemence Fontanive在一份声明中说。“这表明这样的系统不会随着时间的推移而生存。当他们年轻时，他们是分子云的一部分，然后，随着他们的年龄，云分散。当这种情况发生时，物体开始四处移动，星星彼此擦肩而过。“因为褐矮星是如此之轻，”丰塔尼夫补充说，“束缚宽的双星对的引力非常弱选择所有智能查找新C随着年龄的增长哈勃望远镜允许天文学家检测到双星，其成分彼此相距近2.98亿英里（4.8亿公里）。

这相当于地球和太阳之间距离的三倍左右，这在宇宙中相当小。该团队首先选择了一个褐矮星样本，该样本之前被宇航局的广域红外巡天探测器（WISE）发现。然后，研究人员缩小了这个样本的范围，直到他们获得了太阳系附近一些最冷和质量最低的失败恒星。因为褐矮星无法维持核心的核聚变，所以它们的低温相当于比木星高几百度，木星的温度约为零下166华氏度（零下110摄氏度）。如此凉爽的温度确保了它们可以存活相当长的时间。为了寻找最冷的褐矮星同伴，研究小组依靠的是这些寒冷的失败恒星的大气，并且可能有冷凝水。

在他们的大气中。Fontanive和同事使用两种不同的近红外滤光片来研究这种水分含量。一个滤光片显示冷褐矮星明亮，而另一个滤光片覆盖了特定的波长，使失败的恒星由于大气中的水分吸收而显得非常微弱。褐矮星的极光图，与其他一些太空物体的尺寸相比。

Fontanive和同事实际上在几年前用哈勃望远镜进行了类似的研究，专注于极年轻的棕矮星。其中一些婴儿失败的恒星有双星伴星，这证实了棕矮星可能存在于双星中，并且出生恒星可以产生低质量双星的机制-即使这些情况非常罕见。

科学家推测，缺乏观测到的双星棕矮星表明，它们在长时间内努力保持引力结束。哈勃望远镜的新发现进一步支持了这一概念。“大多数恒星都有朋友-无论是双星伴星还是系外行星，”爱丁堡大学的研究小组成员、科学家贝丝·比勒在声明中说。“这项调查确实表明，棕矮星的情况并非如此。在它们生命早期的短暂时期之后，大多数棕矮星在它们漫长的生存期中仍然保持单身。詹姆斯·韦伯太空望远镜发现神秘的极光暗示“失败的恒星”-一个破纪录的“失败的恒星”不应该存在（视频）-志愿者在我们的太阳附近发现了近100个冷棕矮星Fontanive补充说，这项研究的动机是确定恒星物体的质量必须低到多低才能维持多星系的趋势。星系统。

“我们的哈勃调查提供了直接证据，表明我们年轻时观察到的这些双星不太可能存活到老年，它们可能会被破坏，”他说。他总结道。“这是迄今为止最好的观测证据，证明褐矮星对随着时间的推移而分散。如果没有哈勃的敏锐视觉和灵敏度，我们不可能进行这种调查并确认早期的模型。该团队的研究发表在皇家天文学会的每月通知期刊上。

By：Robert Lea

FY: 何丹怀

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