一颗木星大小的矮星燃烧的温度只有营火的一半

这颗“超冷”恒星的密度可能约为太阳系中最大行星的 44 倍。
In this artist’s rendering from 2020, the small white orb represents the white dwarf (a remnant of a long-dead sun-like star), while the purple foreground object is the newly discovered brown dwarf companion, confirmed by NASA’s Spitzer Space Telescope. This faint brown dwarf was previously overlooked until being spotted by citizen scientists working with Backyard Worlds: Planet 9, a NASA-funded citizen science project.
在这张 2020 年的艺术效果图中,小小的白球代表白矮星(一颗早已死亡的类日恒星的残骸),前景中的紫色物体是新发现的伴星——褐矮星,已得到美国宇航局斯皮策太空望远镜的确认。这颗暗淡的褐矮星此前曾被忽视,直到被“后院世界:第九行星”(一个由 NASA 资助的公民科学项目)的公民科学家发现。NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld/致谢:William Pendrill

天文学家们发现,一颗微小、暗淡的“褐矮星”是迄今为止记录到的、仍能发出无线电波的最冷恒星。这项研究成果于上周发表在《天体物理学杂志快报》上,描述了一颗温度仅为 797 华氏度(约 425 摄氏度)的恒星,而地球上的营火最高温度可达 1500 至 1650 华氏度(约 815 至 900 摄氏度)

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这颗名为 T8 Dwarf WISE J062309.94−045624.6 的“超冷褐矮星”并非有史以来发现的最冷恒星,但根据该研究团队的说法,它是通过射电天文学进行分析的最冷恒星。

“发现像这样的超冷褐矮星发出无线电波非常罕见。这是因为它们的动力学通常不会产生可从地球探测到的射电发射的磁场,”共同作者、悉尼大学博士生 Kovi Rose 在一份声明中表示。“发现这颗褐矮星在如此低的温度下发出无线电波是一项令人欣喜的发现。深入了解像这样的超冷褐矮星将有助于我们理解恒星的演化,包括它们如何产生磁场。”

天文学家仍在探究产出无线电波的褐矮星的内部动力学。他们对像太阳这样的大型恒星如何产生无线电波有很好的认识,但尚未完全了解为什么不到 10% 的褐矮星会产生这些发射。

这可能是因为超冷矮星的快速旋转在产生强磁场方面起到了作用。当磁场以不同于恒星电离大气的速度旋转时,可能会产生电流。对于这颗恒星,该团队认为,无线电波可能由电子流入恒星磁极区域产生,当与恒星的旋转结合时,就会产生规律重复的无线电爆发。

典型的褐矮星的大小对比。在本研究的恒星实例中,这颗褐矮星比木星小(半径为木星的 0.65 至 0.95 倍),但质量更大,约为木星质量的 4 到 44 倍。图片来源:NASA/JPL。

这颗恒星之所以被认为是褐矮星,是因为它不发出大量光或能量,而且其大小不足以像我们的太阳和其他恒星那样点燃核聚变。

Rose 表示:“这些恒星是最小的通过核反应燃烧氢的恒星与像木星这样最大的气态巨行星之间的某种‘缺失环节’。”

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T8 Dwarf WISE J062309.94−045624.6 于 2011 年首次被发现,距离地球约 37 光年。褐矮星被认为是“失败的恒星”,因为尽管它们通常比气态巨行星大,但仍然比其他恒星小。这颗特定恒星的宽度据信约为太阳系最大行星木星宽度的 65% 至 95%。然而,这颗褐矮星的密度约为木星的 4 到 44 倍。

来自澳大利亚西部 CSIRO ASKAP 望远镜的新数据进行了后续观测,随后是新南威尔士州纳拉布里附近的澳大利亚望远镜紧凑阵列的观测。南非的 MeerKAT 望远镜也为这项发现做出了贡献。

共同作者、悉尼大学天体物理学家 Tara Murphy 在一份声明中表示:“ASKAP 刚刚开始全面运行,我们已经发现了很多像这样的有趣且不寻常的天文物体。“随着我们打开这扇通往射电天空的窗户,我们将增进对周围恒星的了解,以及它们所携带的系外行星系统的潜在宜居性。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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