为什么说棕矮星不算恒星?

2017年06月19日 15:28   编辑:小徐   来源:煎蛋

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摘要:质量是恒星最重要的性质,没有之一。......

为什么说棕矮星不算恒星?

credit: 锐景创意

宇宙中不大不小的天体太多了,究竟怎样的天体才算恒星?这个简单问题却使科学家伤透了脑筋。在收集了十年数据后,天文学家Trent Dupuy终于得出了一个简单答案:质量。质量是恒星最重要的性质,没有之一。质量决定了恒星的生命进程。

作为地球子民,我们获益良多。太阳位于银河系宜居带,质量又刚好足以维持数十亿年的核聚变,使地球生命有条件进行演化。许多大质量恒星的核燃料烧得太快,因此英年早逝,并以超新星形式爆发。而质量较小的天体(如棕矮星)则不足以发展成一颗成熟的恒星。

棕矮星常被称为“夭折的恒星”,它们在宇宙中无处不在。五十年前,科学家第一次提出棕矮星的存在。这些神秘天体填补了恒星和行星之间的空隙。但由于过于暗淡,科学家很难进行研究。直到最近,天文学家才开始详细研究它们。

不是所有恒星胚子都能顺利演化为恒星,了解失败的发展历程和了解成功的发展历程一样重要。恒星之所以发光,是因为核反应不断将核心的氢转化为氦。核心温度越高,反应越剧烈,恒星表面就越耀眼。同理,较小质量的恒星之所以较暗,是因为核心温度较低,导致核反应较慢。

其实,棕矮星并不总呈棕色。它们在形成之初是红色的,而后才慢慢变暗。这是由于它们的质量太小,以至于中心温度不够高,不足以维持核反应。

上世纪六十年代,天文学家推测,核聚变肯定存在临界质量,低于临界值的天体将永远冷下去。曾有关于恒星演化的研究表明,红矮星(最小的恒星)和棕矮星的质量分界线约为75个木星质量(约为太阳质量的7-8%)。但迄今为止,这个测量结果从未得到直接证实。

过去十年来,Depuy与Michael Lui借助全世界最厉害的望远镜——凯克天文台、加法夏望远镜、哈勃望远镜,研究了31对双棕矮星,并分析了它们的图像。这是首个有关棕矮星质量的大样本研究。

他们表示,若想维持核聚变、演化为恒星,天体质量至少须达70个木星质量——略低于前人结论。此外,他们还确定了一个温度临界值:低于1600开氏度(约1315摄氏度或2400华氏度)的天体被归类为棕矮星。

此研究将帮助天文学家更好地理解恒星演化过程。

本文译自sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

原作者Amy Thompson

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