全球热门:天文学家观察到挨得最紧密的超冷双矮星系统

2023-01-12 05:35:34 来源：cnBeta

由于我们银河系中的物体之间存在着巨大的距离，天文学家往往需要等待数月或数年才能观察到像恒星和行星这样的天体如何相互移动。不过最近，西北大学和加州大学圣地亚哥分校（UC San Diego）的天体物理学家看到一对超冷矮星的光线在几分钟内发生变化。

这使得曾经被认为只有一颗恒星的东西实际上被确定是两颗。更重要的是，这两颗恒星被发现彼此非常接近，以至于它们打破了有史以来观察到的挨得最近的超冷双星系统的纪录，它们在不到一个地球日的时间内围绕对方旋转。

【资料图】

天体物理学家利用夏威夷V.M.凯克天文台的望远镜实时观察两颗极其接近的恒星相互旋转的情况

超冷矮星很难用人眼看到，因为它们在红外光谱中释放出大部分能量。换句话说，它们燃烧的亮度不足以发出我们肉眼可以看到的光。不过，它们在宇宙中还是非常常见的，天文学家可以用专门的工具来观察它们。

西北大学温伯格文理学院的物理学和天文学博士后研究员Chih-Chun"Dino"Hsu决定在一个现在被称为LP 413-53AB的恒星系统上训练这种工具--以夏威夷W.M. Keck天文台的望远镜的形式。他是在使用他开发的一种算法来分析有关各种系统发出的光的档案数据之后这样做的。他的分析发现，在一次测量中，来自两颗恒星的光所产生的光谱线是重叠的，但在另一次测量中，这些光谱线却出现了分歧。第一次测量会导致观察者相信LP 413-53AB只是一颗星；第二次则意味着有两颗星存在。

Hsu亲眼看到了这种转变。他说，"当我们进行这项测量时，我们可以看到事情在几分钟的观察中发生了变化，我们跟踪的大多数双星的轨道周期是几年。因此，你每隔几个月就能得到一次测量结果。然后，过了一段时间，你就可以把拼图拼起来。在这个系统中，我们可以看到光谱线实时地移动开来。在人类的时间尺度上看到宇宙中发生的事情是令人惊讶的。"

Hsu确定这两颗矮星之间的距离约为100万公里（约621370英里），使这对矮星比木星和其卫星木卫四之间的距离还要近。换句话说，这两颗恒星之间的空间仅仅是地球和太阳之间空间的1%。这对伴星如此之近，以至于它们只需要20.5个小时就能围绕对方旋转，使得每颗恒星的一年还不到地球时间的一天。

这只是天文学家发现的第四个超冷矮星双星系统。除了拥有所有其他系统中最短的周期之外，LP 413-53AB也要老得多，其年龄为数十亿年，而其他系统的年龄约为4000万年。此外，尽管以前的双矮星系统有希望在它们周围有可居住的行星，但LP 413-53AB不会是这种情况，因为这些行星将存在于离恒星表面太近的地方，无法维持生命。

"这些超冷矮星是我们太阳的邻居，"Hsu说。"为了确定潜在的宜居宿主，从我们的近邻开始是有帮助的。但是，如果近距离双星在超冷矮星中很常见，那么可能很少有可居住的世界可以被发现。"

撇开外星生命不谈，Hsu的算法为研究人员提供了一个新的工具，以寻找在双星系统中发现的其他超冷矮星，这些系统在历史上是很难发现的。

"这些系统是罕见的，"研究报告的共同作者、加州大学圣地亚哥分校的校长博士后Chris Theissen说。"但是我们不知道它们之所以罕见是因为它们很少存在，还是因为我们没有发现它们。这是一个开放式的问题。现在我们有一个数据点，我们可以开始建立。这些数据已经在档案馆里放了很久了。新的工具将使我们能够寻找到更多像这样的双星。"

关于LP 413-53AB的发现于1月10日在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会第241次会议上公布。

关键词：西北大学史蒂文·温伯格