银河系发现最暗恒星亮度为太阳百万分之一

“2M 0939”褐矮星的亮度仅为太阳的一百万分之一

北京时间12月14日消息，据国外媒体报道，美国科学家日前称，他们最近在银河系中发现了两颗迄今亮度最暗的恒星，亮度仅相当于太阳亮度的百万分之一。

美国麻省理工大学的天文学家伯加瑟尔负责此项研究，据他介绍称，“这两两颗恒星是我们所知道的所有恒星中光线最弱的两颗。通过这种微弱的特征，我们希望能够发现其他更多的褐矮星。因此从某种意义上讲，这两颗应该算是这些最‘常见’褐矮星中最早被发现的，而其他的褐矮星暂时还没有被发现，仅仅是因为它们的光线实在是太弱了。这对褐矮星之所以被发现，也是因为它们突破了它们发光功率的上限，其亮度相当于太阳亮度的百万分之一。”

天文学家们曾经认为，这对昏暗的“灯泡”仅仅是一颗单一的褐矮星。但是，在伯加瑟尔利用美国宇航局的“斯皮策”红外线太空望远镜观测到这种褐矮星后，科学家们终于首次实现了对褐矮星的微弱光线和低温的精确测量。“斯皮策”太空望远镜的观测数据表明，这一看起来像一颗单一褐矮星的物体，其实是一对“双子星”。它们被命名为“2M 0939”。伯加瑟尔认为，研究这些星体可以帮助天文学家们弄清褐矮星的结构和进化过程。早期研究表明，若干个中等尺寸的褐矮星被行星形成前的圆盘所包围，但天文学家使用地基望远镜很难研究这种盘状物。同褐矮星发出的红外辐射相比，这些圆盘显得十分暗淡，而“斯皮策”红外太空望远镜解决了上述问题。“斯皮策”望远镜对观测长波红外光十分灵敏。研究人员发现，对褐矮星周围的圆盘仅曝光20秒，就发现了圆盘的踪迹。

观测数据显示，该物体表面大气层的温度介于华氏560到680度之间。它比木星高出好几百度，却又比恒星冷得多。实际上，这两颗褐矮星也是到目前为止所测量出来的温度最冷的褐矮星。为了计算出该星的亮度，研究人员必须首先要确定其与地球的距离。经过三年的精确测量，科学家们终于测出了“2M 0939”的位置。它距离“唧筒座”大约17光年，是距离地球最近的五颗褐矮星之一。这一测量数据也可以作为其低温和光线极其暗淡的解释。但令人费解的是，根据其温度推测，“2M 0939”的亮度却又比一般褐矮星预想的亮度高出一倍。这又如何解释呢？科学家们认为，该星肯定比其他褐矮星表面积也大一倍。换句话说，它是“双子星”，每个星体负责一半的亮度，每个星体质量都是木星质量的30到40倍。它们的亮度仅是太阳亮度的百万分之一。

褐矮星是介于最小恒星与最大行星之间的天体，由于这一原因褐矮星的亮度非常暗淡，要发现它们十分复杂，因此要确定它们的大小就更加复杂。但是最近天文学家成功地发现了组成双星系统的两颗褐矮星，在确定它们围绕共同重心运行的参数之后，计算出这两颗褐矮星的重量和大小。褐矮星被称为“失败的恒星”，它由于质量不足无法成为燃烧的恒星，但其质量仍远大于太阳系最大的行星木星。天文学家在这些古怪的星球上发现了巨大的类似行星的风暴，这种风暴足以与木星上的大红斑风暴媲美。由于褐矮星会随时间的推移冷却下来，该星球上气态的铁分子就会浓缩成液态的铁云和铁雨。随着进一步的冷却，巨大的风暴就会扫过这些云层，让明亮的红外线逃逸到宇宙中。

关于褐矮星形成的机制天文学家们众说纷纭，比较常见的有抛射理论、前恒星核的光致侵蚀理论、不透明度制约的分裂理论、原恒星盘的不稳定性理论等。抛射理论认为，褐矮星是由于低质量的原恒星胚在还没有达到产生氢核聚变所需的质量前，与其它天体发生了碰撞而被抛射出前恒星核所形成的，这一理论部分地得到了双褐矮星系统的证实。前恒星核的光致侵蚀理论基于大质量恒星的辐射对前恒星核的光致侵蚀作用，能够解释处于电离氢区中的褐矮星的形成机制。褐矮星也可能由大质量的原恒星盘在其它恒星的引力作用下发生碎裂而产生。这些理论每个都只能解释部分褐矮星的形成，研究褐矮星周围的恒星盘可以有效地检验上述理论。