天文學(xué)家近日宣布了一項關(guān)于“失敗的恒星”格利澤229B（Gliese 229B）的突破性發(fā)現(xiàn)：它實際上是一個由兩個緊密軌道運(yùn)行的褐矮星組成的系統(tǒng)，而非原先認(rèn)為的單一天體。這一發(fā)現(xiàn)不僅解答了長期以來關(guān)于其亮度與質(zhì)量不符的疑問，還揭示了銀河系中可能存在更多此類奇異系統(tǒng)的希望。
格利澤229B，曾被視為褐矮星的代表，如今被重新定義為一個前所未有的緊密褐矮星雙星系統(tǒng)。加州理工學(xué)院的研究員Jerry W. Xuan表示：“我們一直對這一天體的性質(zhì)判斷錯誤，它不是一顆，而是兩顆。直到現(xiàn)在，我們才探測到如此接近的分離?！?/p>
褐矮星因其從氣體和塵埃中坍縮形成，但未能觸發(fā)氫到氦的融合而得名“失敗的恒星”。格利澤229B，距離我們19光年，圍繞紅矮星格利澤229運(yùn)行，于1995年首次被發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在，它引入了緊密褐矮星雙星系統(tǒng)的新概念。
這兩個天體，現(xiàn)在被指定為格利澤229Ba和格利澤229Bb，它們之間的距離僅為380萬英里（610萬公里），相當(dāng)于地球與月球之間距離的16倍，或地球與太陽之間距離的4%。這兩個褐矮星每12個地球日就圍繞彼此旋轉(zhuǎn)一次。
這一發(fā)現(xiàn)是由加州理工學(xué)院的一個天文學(xué)家團(tuán)隊完成的。他們發(fā)現(xiàn)，格利澤229B不是一個質(zhì)量大約是木星70倍的單一天體，而是由兩個褐矮星組成：一個的質(zhì)量大約是太陽系氣體巨星的38倍，另一個的質(zhì)量大約是34個木星質(zhì)量。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了關(guān)于如此緊密束縛的褐矮星系統(tǒng)是如何形成的問題。
“這一發(fā)現(xiàn)不僅解決了最近觀測到的質(zhì)量與光度之間的緊張關(guān)系，而且顯著加深了我們對褐矮星的理解，”團(tuán)隊成員David Morrisroe教授Dimitri Mawet表示。
褐矮星對天文學(xué)家來說非常有趣，因為它們至少在質(zhì)量方面填補(bǔ)了最大行星和最小恒星之間的空白。自20世紀(jì)60年代以來，天文學(xué)家就理論化了這種“缺失環(huán)節(jié)”，但直到20世紀(jì)90年代中期才在格利澤229B的形式下發(fā)現(xiàn)了其中之一（或兩個）。
Rebecca Oppenheimer，現(xiàn)在是美國自然歷史博物館天體物理系的教授，是1995年發(fā)現(xiàn)格利澤229B的團(tuán)隊之一。她表示：“看到第一顆比恒星小的天體繞著另一顆恒星運(yùn)行是令人振奮的。它開啟了一個尋找像它這樣的奇異天體的小產(chǎn)業(yè)，但從那時起，它一直是個謎?！?/p>
三十年來，天文學(xué)家對這一系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)即使對于一顆失敗的恒星來說，格利澤229B也太暗淡了。這導(dǎo)致科學(xué)家們推測它一定是兩個褐矮星，而不是一個。然而，這種雙重性質(zhì)的觀測一直未能實現(xiàn)。
“要在30年的時間里逃避天文學(xué)家的注意，這兩個褐矮星必須非常接近彼此，”Xuan解釋說。
Xuan和他的同事利用安裝在智利北部阿塔卡馬沙漠地區(qū)的非常大望遠(yuǎn)鏡（VLT）上的兩種不同儀器，成功地將格利澤229B空間分辨為兩個天體。這一發(fā)現(xiàn)揭示了褐矮星雙星格利澤229Ba和格利澤229Bb的存在。
“這兩個相互圍繞運(yùn)行的世界實際上半徑比木星還小。如果在我們的太陽系中有像它們這樣的天體，它們在我們的夜空中看起來會非常奇怪，”O(jiān)ppenheimer說。
盡管緊密褐矮星雙星的形成仍是個謎團(tuán)，但可能的情況是，誕生這些失敗恒星的氣體和塵埃的坍縮云可能分成了兩部分，創(chuàng)造了兩個褐矮星“種子”。這些種子隨后可能成為引力束縛，導(dǎo)致了格利澤229B系統(tǒng)的誕生。
