恒星 一个被称为“事故”的神秘天体暗示着一整群未知恒星的存在


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在浩瀚的宇宙中 , 有许多不同种类的恒星 。 我们有一个完整的系统可以根据温度、大小和亮度对它们进行分类 。 即便如此 , 最近发现的一个天体表明我们还远未了解一切 。
它被昵称为“事故” , 它是一种称为褐矮星的物体 , 也称为失败的恒星 。 但它不同于我们以前见过的任何棕矮星 , 它的光谱令人困惑——这表明它可能几乎与宇宙一样古老 。
由于迄今为止发现的所有其他棕矮星都相当年轻 , 这意味着可能存在一整群非常古老的棕矮星 , 我们只是没有发现它们 , 因为它们看起来不像我们期望的那样 。
“这个天体出乎我们的意料 , ”加州理工学院的天体物理学家戴维·柯克帕特里克 (Davy Kirkpatrick) 说 。
褐矮星占据了最大质量的行星和最小的恒星之间的空间 , 形成与恒星相同的自上而下的云塌陷模型 , 而不是行星经历的自下而上的吸积过程 。
当恒星的形成过程在天体获得足够的质量点燃核心的氢聚变之前结束时 , 就会发生这种情况 。
然而 , 与行星不同的是 , 它们的质量足以融合某些东西 , 而这种东西是氘 , 也就是“重”氢 。 氘是氢的同位素 , 原子核中有一个质子和一个中子 , 而不仅仅是一个质子 。 它的聚变温度和压力低于氢的聚变温度和压力 。
因此 , 褐矮星往往比大多数恒星更小、更冷、更暗 。 它们的质量范围大约是木星质量的13到80倍 , 并且随着年龄的增长而冷却 。
因此 , 我们非常了解褐矮星应该是什么样子 , 并根据这组特征寻找它们 。
到目前为止 , 已经在银河系中发现了大约2000个这样的天体 。 “事故” —— 其真名是WISEA J153429.75-104303.3 ——没有在褐矮星调查中被发现 , 因为它不符合这些特征 。
顾名思义 , 它被美国宇航局的近地天体广域红外巡天探测器探测到 , 以及随后的发现 , 都是一次意外 。
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它确实是一个最奇特的天体 。 在某些波长中 , 它非常微弱 , 这表明它也非常“凉爽”——实际上低于水的沸点——因此相当古老 。 在其他波长下 , 它发出的光更亮 , 这反过来表明温度更高 。
为了解开这个谜团 , 该团队转向了不同的红外波长范围 , 因为红外波长可以揭示热辐射 。 使用陆地W. M. Keck天文台进行的观测“事故” , 再次表明“事故”的温度较低 。
“事故”与太阳系的距离可能是一个线索——如果距离很远 , 这可以解释它的微弱 。 但事实证明 , 相对于空间距离而言 , 它根本不是很远 , 大约有53光年远 。
奇怪的是 , 它以每秒207.4公里(128.9 英里)的速度在银河系周围快速缩放 。 这比任何其他同类恒星都要快25%以上 。
就像“事故”的温度一样 , 这个速度表明这颗恒星已经存在了很长时间 , 从与星系中其他天体的引力相互作用中获得并积累速度提升 。
宇宙大约有138亿年的历史 。 柯克帕特里克的团队计算出 , 这个名为“事故\"的天体的年龄可能在10亿到130亿年之间——是已知褐矮星种群年龄中位数的两倍 。
加州理工学院的天体物理学家费德里科·马罗科 (Federico Marocco) 说:“发现这么老的褐矮星并不奇怪 , 但在我们的后院找到一个就令人惊讶了 。 ”
“我们预计这么古老的褐矮星存在 , 但我们也预计它们非常罕见 。 找到离太阳系如此近的褐矮星的机会可能是一个幸运的巧合 , 或者它告诉我们它们比我们想象的更常见.”
这个古老的年龄表明 , ”事故“的组成也可能与其他褐矮星有很大不同——这是由它发出的光谱所支持的 。
那是因为 , 在非常早期的宇宙中 , 元素的范围要小得多 。 大爆炸之后 , 大部分物质是氢和氦 , 其他物质很少 。

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