最诡异的双星:行星和非恒星几乎不绕对方运行

简介:天文学家已经发现了一个距地球约450光年的非常奇怪的双星系统:它的两个成分都不是恒星 。 其中一颗是褐矮星(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 。 ) , 另一颗是行星 。 它们具有已知系统中最低的结合能 。 只需很少的能量输入就可以将它们解开并甩开 。
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天文学家发现了一个距离地球450光年左右的非常奇怪的双星系统:它的两个组成部分都不是恒星 。 相反 , 其中一个是一颗褐矮星 , 另一个似乎是一颗围绕着它运行的行星!即使如此 , 这颗褐矮星也是比较低端的东西 。 如果它的质量再小一点 , 它本身就是一颗行星 。
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这个系统被称为CFHTWIR-Oph98 , 但我们姑且简称它为Oph98 。 几年前 , 它是在地面观测中被发现的 , 使用加拿大-法国-夏威夷望远镜的红外WIRCAM相机(因此它的第一部分是天体名称) , 在银河系的一个恒星诞生的区域 , 我们看到的是Ophiuchus星座(因此是第二个名称部分) 。 它在2006年和2012年被观测到 , 并被确认为褐矮星——一种比行星更巨大但太轻的天体 , 无法像恒星那样在其核心点燃持续的核聚变 。
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天文学家在2013年用哈勃再次观测到它 , 然后在2020年用英国红外望远镜再次观测到它 。 在这三张望远镜图像中 , 可以看到一个较暗的物体非常接近主星(较亮的)物体--褐矮星 。 他们马上怀疑这可能是一个伴星 , 但如何确定呢?
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(CFHT(左)、哈勃(中)和UKIRT(右)观测到的极低质量天体Oph98AB(中图所示) , 很可能是一个褐矮星/行星系统 。 资料来源:Fontanive等 。 )
一种方法是在数年内观察它们 , 并跟踪它们在太空中的运动 。 如果它们一起运动 , 它们很可能是连在一起的 , 但如果它们不连在一起 , 那微弱的那个很可能是一个背景恒星或星系 。 这就是为什么我提到了所有这些观测数据和它们的日期 。 果然,这两颗星一起在太空中移动,并且看起来在物理上相互关联.因此 , 我们称主星Oph98为A , 副星Oph98为B(说实话 , 我认为B应该是b , 因为它是一颗行星 , 但在这种情况下 , 命名惯例并不明确 , 因为主星是一颗褐矮星) 。
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最诡异的双星:行星和非恒星几乎不绕对方运行】但这很奇怪!考虑到它们与地球的距离 , 以及它们在天空中的明显距离 , 它们肯定至少相距300亿公里 。 这是一个很长的距离;比海王星离太阳的距离远六倍以上 。
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新的观测结果让天文学家得到了这两个天体的质量估计 , 这也是它变得更加有趣的地方 。 Oph98A的质量似乎是木星质量的15倍左右 。 这是在褐矮星质量范围的最低端 。 它很可能能够在核心中融合氘(氢的同位素) , 但不会持续太久 。 在那之后 , 它不会产生任何新的能量 , 只是在接下来 , 哦 , 一万亿年左右的时间里冷却下来 。
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Oph98B的质量约为8个木星 , 所以它的质量在行星质量范围内是相当稳固的 。 这些数字是根据天体的年龄得出的 , 天文学家将其标为300万年,非常年轻 。 它们的年龄可能在100万至700万年之间在这种情况下,它们的质量可能会更高或更低.所以 , 原生星有可能实际上是一颗行星 , 而不是一颗褐矮星 。
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(一幅相当奇特的艺术作品 , 展示了褐矮星Oph98A(左上角)被一个行星质量的伴星环绕 。 它们之间相隔300亿公里 , 彼此之间会呈现出点状 。 资料来源:ThibautRoger/伯尔尼大学 。 )
不管是哪种方式 , 这都是一个质量很低的系统;即使加在一起 , 它们的质量也远远小于质量最小的真星 。 这就是为什么这一切会如此奇怪:在至少300亿公里的距离上 , 它们在引力作用下几乎无法相互依存 。 它们拥有已知系统中最低的结合能量;只需要很小的能量输入就可以解除它们的结合 , 并将它们甩开 。