棕矮星

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
天兔座恒星Gliese 229的伴星是一颗棕矮星(图中小亮点),质量约为20-30倍木星质量,距离地球约19光年。

褐矮星是類恆星天體的一種,它们是所谓“失败的恒星”(Failed Star),與一般恆星不同,棕矮星由于質量不足,不能像正常恒星那样通过氢核聚变维持光度,無法成為主序星。但它們的內部及表面均呈對流狀態,不同的化學物質並不會在內部分層存在。研究表明,大于13倍木星质量的天体会发生氘核聚变,而大于65倍木星质量的天体会产生锂聚变,因此如果只从质量上区分,褐矮星为处于13倍木星质量与80倍木星质量之间的天体。現時人們仍在研究棕矮星在過往是否曾經在某位置發生過核聚變,已知的是,質量大於13個木星的棕矮星可融合。褐矮星的许多性质与太阳系外巨行星(EGP)相似,因此也有人将它们统称为亚恒星(SMO)。

歷史[编辑]

L-dwarf-nasa-hurt.png
T-dwarf-nasa-hurt.png
WISE 1828+2650 Brown dwarf.jpg

1960年代天文学家们已经在理论上都预測了褐矮星的存在[1][2]。棕矮星原先被稱為「黑矮星」,代表在宇宙間漂浮的類恆星天體或質量不足以發生核反應的天體。但「黑矮星」一詞現時是指一些停止發光,並已死亡的白矮星

早期的恆星模型指出,一個天體欲成為真恆星,必須擁有80個以上的木星質量,以產生核反應。「棕矮星」的理論最初於1960年代早期提出,指其數量可能比真恆星多,由於未能發光,要尋找也頗為困難。它們會釋出紅外線,可憑地面的紅外線偵測器來偵測,但由提出至證實發現足足用了數十年。

近期的研究則指出,恆星能發光發熱除取決於質量外,也包括其內含的化合物。一些棕矮星的質量達到90個木星仍不能點燃內部的氫。還有當一團星雲塌縮時,除產生恆星外,也會產生不發光的棕矮星,其質量少於13個木星。

首個棕矮星於1995年得到證實,到2006年已经发现了三百多颗,并在1999年发现了第一个双褐矮星系统[3],轨道周期约为6天。棕矮星被认为是銀河系中數目最多的天體之一,較接近地球的棕矮星是印第安座ε星,該恆星系统擁有兩顆棕矮星,距離太陽12光年。

褐矮星的形成[编辑]

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[4][5],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[6]。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。

相關條目[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Kumar, S., 1963, Astrophysical Journal, 137, 1121.
  2. ^ Hayashi, C., Nakano, T., 1963, Progress of Theoretical Physics, 30, 460.
  3. ^ Basri, G., Martin, E.L., 1999, Astrophysical Journal, 118, 2460.
  4. ^ Whitworth, A.P. et al., 1995, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 277, 727.
  5. ^ Bonnell, I.A., Clarke, C.J., Bate, M.R., Pringle, J.E., 2001, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 324, 57.
  6. ^ Boffin, H.M.J. et al., 1998, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 300, 1189.