天文学家发现的这五颗物体介于恒星和行星之间——这是稀有且神秘的天体——棕矮星的最新例子。
棕矮星常被称为“失败的恒星”，因为它们的质量不足以点燃聚变。但近几十年来，研究人员一直在思考，棕矮星的意义是否仅仅是比恒星的质量稍小一些。通过收集大量挑战简单定义的物体，天文学家希望更好地掌握宇宙能够提供的所有奇特的物质排列方式。
“这一切都是为了回答更广泛的问题，”日内瓦大学（瑞士）的天文学家、新研究的首席作者诺兰·格里夫斯 (Nolan Grieves) 表示。“有哪些不同类型的恒星系统？有哪些不同类型的行星系统，它们是如何形成的？”
棕矮星的荒漠
随着天文学家们设计出越来越复杂的方法来观测恒星的闪烁和摆动，他们已经发现了成千上万奇特而美妙的轨道世界。但在充满天体的天空中，他们发现的中间质量物体相对较少，特别是那些质量介于木星质量的 13 到 80 倍之间的天体。
这些天体算不上行星，因为它们的质量足以压缩氘原子（氢的一种重同位素）并因聚变而发热。但它们也算不上恒星，因为它们缺乏可持续聚变氢并持续数十亿年所需的质量。奇怪的是，研究人员只 confidently 确认并描述了几十个这样的物体。在一个充满恒星和行星的宇宙中，似乎有什么东西阻止了棕矮星的产生。
格里夫斯说：“这很奇怪，因为它们比较小的系外行星更容易被探测到。”“这确实是一种正在发生的物理现象。”
一些研究人员怀疑中间质量天体——“棕矮星的荒漠”——的缺失是因为这个类别实际上跨越了两组看似相似但起源不同的群体。
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他们认为，质量较大的矮星实际上是失败的恒星。它们曾经是一个气体云，但未能聚集足够的质量来开始氢聚变并发光。
而质量较小的矮星可能更像超级行星。它们可能从围绕年轻恒星旋转的尘埃盘中聚集而成。然后，它们成功地吸积了质量，以至于能够开始氘聚变。
为了弄清楚棕矮星的荒漠为何如此荒凉，天文学家们讽刺地需要找到更多它们。
一次行星搜寻有了新的发现
格里夫斯和他的合作者正在利用美国宇航局的凌日系外行星巡天卫星 (TESS) 的数据在天空中搜寻行星。TESS 会监测恒星在行星经过时发生的微弱的亮度变化。在调查过程中，几颗木星大小的阴影引起了他们的注意。
但当他们使用智利拉西拉天文台的 1.2 米望远镜进行后续观测时，他们注意到了一些奇怪的事情。该团队测量了主恒星在暗淡伴星引力作用下摆动的速度，发现这些所谓的行星拥有巨大的质量——它们的质量是木星的 77 到 98 倍。这个质量范围非常接近教科书上棕矮星质量范围的上限，很难确定每个天体究竟是什么。
格里夫斯说：“有些可能更像是恒星，‘但它们就在（棕矮星）的范围内。’”
该团队于 8 月在《天文学与天体物理学》杂志上发表了他们的研究结果。
五颗新的矮星
研究人员无法仅凭这五颗新发现的例子得出广泛的结论。尽管如此，这几颗天体确实提供了一些与普遍的棕矮星理论相符的线索。
例如，这些“未成熟的恒星”被认为会随着时间的推移而冷却和收缩。为了验证这一理论，天文学家们比较了其中四颗棕矮星的年龄和大小。他们发现，较大的矮星更年轻，而较小的矮星则更年长——这与理论预测一致。
这五颗天体也与存在两种棕矮星的观点一致：失败的恒星和超级行星。天文学家预计，超级行星在拥有更丰富元素来塑造行星的恒星周围会更常见。而失败的恒星可能拥有更不规则的轨道，因为它们没有在尘埃盘的稳定环境中成熟。新的棕矮星候选者倾向于看起来像是在质量上限附近、我们预期的失败恒星。
虽然行星和恒星之间的界限仍然模糊，但格里夫斯希望未来的观测能够带来更多棕矮星。
他说：“我们正在帮助建立这个统计样本，我们将能够越来越多地了解我们周围所有不同的恒星系统。”
