新的和罕见的直接的棕色矮人形象

天文学家获得了迄今为止最好的影像之一,即棕色矮星,它是质量介于恒星和行星之间的物体。这棕矮星– called HD 33632 Ab –距我们的太阳86光年。

带有白色加号的中心圆位于中心,周围带有辐射图案,旁边有亮点。

斯巴鲁望远镜的这张照片中,棕矮星HD 33632 Ab是标为b的物体。另一个对象– behind the 掩星盘 并标有加号–是一颗普通的星星。褐矮星以大约20 非盟或20个地球-太阳距离的距离绕恒星运行。那’类似于我们从太阳到天王星的距离。图片来自T.Currie / NAOJ / NASA-Ames / 斯巴鲁望远镜.

棕矮星 是恒星与行星的混合体,介于土星和木星等巨型行星与最小的恒星之间。我们所知道的所有褐色矮星都在我们太阳系之外,它们非常暗淡。它们的距离很远,而且光线暗淡,很难直接拍摄。不过,在12月,天文学家使用 斯巴鲁望远镜凯克天文台 在夏威夷发布了一个新的棕色矮人的直接图像,’是迄今为止获得的最好的软件之一。褐色矮星HD 33632 Ab绕着太阳般的恒星HD 33632 Aa旋转,其高度为86 光年 远离我们的太阳系。

新的 同行评审 详细介绍发现的论文是 已发表 由研究人员在 天体物理学杂志信 2020年11月30日。

根据定义,褐矮星的质量是太阳系质量的13到80倍’最大的行星木星。那’s热核聚变形式的质量范围– a “burning”氘,是宇宙大爆炸中遗留下来的稀有元素-可能发生在物体的内部。 HD 33632 Ab是木星的46倍’的质量。它绕大约20天文单位(地球-太阳距离单位 非盟)。那’类似于我们从太阳到天王星的距离。

在这个物体之后’斯巴鲁望远镜最初进行探测时,天文学家使用凯克望远镜进行其他观测。他们想确保物体真的在绕着恒星运行,’实际上是一颗与HD 33632 Aa完全无关的恒星。他们最初不是在发现褐矮星的 看到 它,但是通过测量由于棕色矮星引起的伴星的轻微加速度’引力。这些测量是由 盖亚 天文卫星及其先前的天体测量任务, Hipparcos。合著者 蒂莫西·勃兰特(Timothy Brandt) 加州大学圣塔芭芭拉分校的学生评论:

这是我们第一次通过绕着天空牵引的恒星周围发现一个棕色矮星。找到一个棕色的矮人总是需要运气,但是这次我们有很多机会。

两个图形,带有锯齿状的线和椭圆形,带有白色背景上的文本注释。

斯巴鲁望远镜的HD 33632 Ab大气光谱,显示出水和一氧化碳的迹象。图片来自T.Currie / NAOJ / NASA-Ames / T.Brandt / UCSB / 斯巴鲁望远镜.

这个棕色矮人的新形象使用了一种称为 自适应光学 在斯巴鲁(Subaru)和凯克(Keck)。这项技术可消除由于地面望远镜窥视地球而造成的图像模糊’的气氛。它可以获取更好的图像。研究人员还收集了有关褐矮星组成的数据’s atmosphere. 泰恩·柯里斯巴鲁望远镜的附属研究员,该研究的主要作者说:

…我们不仅可以看到HD 33632 Ab,还可以对其位置和位置进行超高精度测量 光谱,这提供了有关其大气性质和动力学的重要线索。

天文学家说他们’我们在HD 33632 Ab中发现了水和一氧化碳的证据’s atmosphere.

有喂养一只灰松鼠的伞的人。

日本国家天文台的Thayne Currie是新的褐矮星影像研究的主要作者。图片通过 脸书.

他们说,对这种棕色矮人的发现和分析为他们提供了有关棕色矮人的有价值的一般数据,并提供了有关它们如何出生和进化的更多线索。而且,数据也可以外推到系外行星。特别是 HR 8799 行星系统比木星大四个行星,这是第一个拍摄了一个以上行星的系统。这些世界的温度估计与HD 33632 Ab的温度相似,这使科学家可以比较大气层。居里说:

凯克天文台 NIRC2红外热数据 让我们更好地了解HD 33632 Ab的大气与最初直接成像的系外行星的大气相比, HR 8799 BCDE,其中一部分是由凯克发现的。

这样的比较可以揭示系外行星和棕矮星是如何形成和演化的,即使–因为它们的质量不同,因此它们的进化和行为也不同–它们是截然不同的对象。一些已知的系外行星比我们的太阳系大得多’最大的行星木星。但是棕矮星仍然更大,只是不够大到 在他们的室内燃烧氢 因此像星星一样发光。因此,棕色矮星填补了行星和恒星之间的空隙。它们是独特的世界,没有大气,既没有恒星,也没有行星。

星团照片,左侧有放大的图像插图。

1995年发现的第一个棕色矮星Teide 1的图像。它位于the宿星系星团中,距离我们有400光年。图片来自DanielLópez/ Alfred Rosenberg / 国际咨询委员会.

与标签的不同大小的色的地球在黑背景。

棕矮星是神秘的物体,太大而不能被认为是行星,但是太小并且缺乏核聚变而不能成为恒星。图片来自NASA / 加州理工学院/ R.赫特(IPAC)。

第一个棕矮星, 泰德1,是在 1995年是距我们400光年的恒星团。它是由加纳里亚斯天文学研究所(IAC)的天文学家使用 国际咨询委员会-80望远镜泰德天文台 在加那利群岛。泰德1号的半径类似于木星,但质量比木星大55倍,其表面温度是太阳的一半,为2600 K(约2300摄氏度或4200华氏度)。自那时以来,已经发现了1,800多个褐矮星。据天体物理学家 拉斐尔·雷波洛·洛佩斯(Rafael ReboloLópez) 在IAC:

我们知道,我们银河系中必须有数以千万计的恒星,几乎与恒星一样多,即使是在《发现》杂志的 性质。在太空中自由漂浮的恒星比在轨道上飞行的恒星还要多。现在我们知道每个质量范围内有多少个,而且我们知道该理论预测的几乎整个表面温度范围内的示例,其中一些表面温度甚至低于地球表面的平均温度。

底线:天文学家获得了迄今为止最好的影像之一,即棕色矮星,这是质量介于恒星和行星之间的物体。这棕矮星– called HD 33632 Ab –距我们的太阳86光年。

资料来源:SCExAO / CHARIS直接成像发现了一个20 au分离的低质量比率褐矮星伴星,它正像一颗加速的太阳般的恒星*

通过斯巴鲁望远镜

通过W.M.凯克天文台

保罗·斯科特·安德森