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为什么褐矮星是失败的恒星?科学家最新研究成果

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bdrmo 发表于 2018-1-11 00:34:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是一颗恒星吗?这是一个星球吗?不,这是一个褐矮星!这些天体比木星大得多,但比太阳小很多,因为这些天体很暗淡,所以很难观测到,但是研究这些物体可以告诉我们很多关于我们的宇宙的信息。
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带有云带的褐矮星


很长一段时间以来,人们已经知道两种分类很好的物体 , 恒星和行星。褐矮星专家Koraljka Muzic说,褐矮星是它们之间的一种缺失的联系:就质量而言,它们位于恒星和行星之间。

从一颗褐矮星到一颗恒星的过渡发生在0.075太阳质量(约为木星质量的80倍),但是在褐矮星和行星之间建立界限并不那么简单。迄今为止发现的最小的褐矮星大约是木星的五倍,类似于一些巨大的系外行星。但是这些棕矮星不会围绕任何恒星运行。我们称之为自由浮动的行星质量物体。
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褐矮星相对于恒星和巨型行星的相对大小


对我们来说,最大的问题是:褐矮星(brown dwarf )是恒星还是行星?虽然今天的大多数证据都指向了更多褐矮星的形成情景,但我们仍然质疑小质量褐矮星是如何形成的; 它们可以像巨大的行星一样形成。
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正在聚集的云团


褐矮星自20世纪60年代起就在理论上存在,并且在20世纪90年代首次被观察到。从那时起,我们已经发现了其中几千个有效温度逐渐降低,导致新恒星类型的定义。

但是观察褐矮星具有挑战性,因为它们温度非常低,信号非常微弱,这意味着我们总是在使用仪器灵敏度的极限。我们的进步与技术发展息息相关, 首先,我们看到红外仪器的出现,可以研究被尘埃包围的较低温度的年轻天体。如今,技术进步主要涉及在地面和空间上建造更大的镜子,以检测更微弱和更遥远的暗淡天体。银河系里有数十亿的褐矮星,所以还有很长一段路要走。
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距离我们约5500光年远星团RCW 38


Koraljka Muzic 说,巨大的褐矮星是通过分子云的引力坍缩而形成的。这个引力坍缩导致云核的温度上升,在几百万度的温度下,氢气开始融入氦气 - 一颗恒星诞生了!但是如果物体不够大,在达到氢气的熔化温度之前就会停止塌陷,结果就是一个棕色的星星。我们研究的重点是,在引力崩溃停止之后,棕矮星冷却下来,变得越来越暗淡,所以我们想在他们年轻明亮地研究它们。这是我们在恒星形成区寻找褐矮星的原因之一,例如RCW 38。

科学家表示,棕矮星形成的几个理论预测,在许多恒星紧密堆积在一起的地方,更多的褐矮星相对于恒星形成。褐矮星也可以在接近巨大的恒星 周围形成,这些恒星通过电离辐射轰击正在生长的前恒星核心,蒸发它们的外层,并留下一小块褐矮星。因此,在调查SONYC(邻近年轻星团中的星际物体)中,科学家广泛研究了近红外线附近几个恒星形成区域的褐矮星。这些是研究褐矮星年轻时期的好地方,但总的来说它们不是很密集,而且它们包含的星星很少。
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反射星云NGC 1333


星团RCW 38每两颗新星形成约一颗棕矮星,这与科学家在密度较低的星团中发现的非常相似,例如在NGC 1333中。NGC 1333的密度比RCW 38低约10倍,但与恒星相比形成的棕矮星的数量似乎与RCW 38相同。这使我们可以估计,银河系至少含有250亿至1000亿个褐矮星!RCW 38很可能包含了我们无法发现的更少的质量更弱的褐矮星。

结果是出乎意料的,因为它不符合理论预测,特别令人惊讶,因为以前的观察暗示,恒星密度应该影响棕矮星与恒星的数量比......但在这种情况下,它并不是!
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VLT的望远镜上的新激光系统


褐矮星到底是如何诞生的,如何演变的,这需要科学家持续的观察研究,同时期待更先进的詹姆斯·韦伯太空望远镜给我们带来更多的有关褐矮星的惊喜。
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