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每天闪烁一两次!天文学家揭开“三体系统”面纱

2019-06-28 06:07:01 参考消息网

参考消息网6月28日报道 美媒称,天文学家破解了来自一个奇怪“三体恒星系统”的古怪信号。

据美国趣味科学网站6月26日报道,每天大概有一两次,银河系中的一个奇怪物体会向我们眨眼。现在,天文学家认为他们弄清了真相。

报道称,这一物体被称作NGTS-7,在大多数望远镜看来,它像是一颗单星。英国沃里克大学的研究人员之所以观察它,是因为它似乎在发射闪光信号。但进一步检查后,他们注意到其星光每16。2小时会短暂变暗一次。这些天文学家在放大观测结果后意识到,实际上这套系统有两颗大小相近的恒星,其中只有一颗会出现上述短暂变暗的情况——这意味着某个黑暗的物体在这颗恒星表面环绕或者就位于它的表面上方。

现在,天文学家在阿奇夫论文预印本网站发表论文,对此提出一种解释:一颗褐矮星环绕其中一颗恒星运动,其轨道非常低,只需要16。2小时就可环绕一周。

法国马赛天体物理研究所的天文学家、并未参与此次研究的休·奥斯本说,这些天文学家很了不起,因为他们能够从这套系统中分辨出复杂的信号、探明由一颗褐矮星和两颗体型不大且年轻的恒星发出的混合光最初源自哪里。

报道称,为了做到这一点,研究人员采用了一种类似探测地外行星时使用的方法:测量这颗褐矮星在经过其主星和地球之间时恒星光线如何变暗。这种变暗是“凌日”的信号,也就是某个物体遮掩了恒星的一部分,而这个物体太小、太暗,以至于强大的望远镜也无法直接观测到。

奥斯本对趣味科学网站说:“探测这套系统并不难,因为这颗恒星很小,而褐矮星相对较大,其凌日信号的强度实际上高达(巡视夜空时通常会遇到的地外行星的)10倍。”

不过,一旦你探测到这个凌日信号,你就得作出解释。这有些难办,因为褐矮星的凌日信号有些奇怪。首先,它们因为内部热量和附近恒星的热量而发出微弱的光。

奥斯本说:“典型的褐矮星温度介于温水与篝火之间,前者使褐矮星在肉眼看来为黑色,后者使其发出暗红色的光。就这套系统而言,褐矮星被它所环绕的恒星加热,这意味着白天一面发出红色的热光,夜晚一面则较暗。”

他说,把所有这些不同的因素考虑在内,判断你实际观测的究竟是什么,这对天文学家来说是个挑战。

奥斯本说,有关褐矮星的任何探测都让人兴奋。这些天体比木星或科学家通常探测到的大型地外行星大几十倍,但没有足够的质量,无法像一颗恒星那样以核聚变形式燃烧起来。奥斯本说,由于它们体型较大,在经过恒星表面时应该容易被发现。但它们很稀少:像这样凌日的褐矮星目前只发现了不到20颗,而银河系中其他地方发现的褐矮星也只有1000颗左右。作为对比,天文学家已经发现了数以千计的地外行星。出于这个原因,天文学家有“褐矮星荒漠”的说法,至少在我们能够清晰观测的太空范围内是这样。

奥斯本说:“我们发现的褐矮星如此之少……一定是因为它们极其罕见,而不是我们漏掉了它们那么简单。”

报道称,这颗褐矮星尤其怪异,即便在褐矮星中也是如此,因为它距离主星过近。

报道还称,它似乎是受这套系统另一颗恒星的引力影响,被渐渐推向当前这条低轨道的。

如今,这颗褐矮星与其主星完美同步,两个天体旋转和环绕的结果是褐矮星的一面始终面对这颗恒星的固定一面,就好像它们被一根绳子牵连一样。

研究人员之所以知道这两个天体步调一致,是因为恒星表面的其他阴影——很可能是太阳黑子——似乎也以16.2小时为周期一同旋转。

研究人员写道,随着时间的推移,主星的磁力将放慢这颗褐矮星的环绕速度,使其轨道缩小,凌日也会更加频繁。最终,在不那么遥远的未来(至少按恒星尺度看是这样),褐矮星的轨道将彻底瓦解,它将坠向主星。由此带来的烟花表演——请想象这样一幅画面:一个温热的保龄球撞向一个盛满滚烫血浆的水气球——对于生活在那个时代的天文学家来说应该是一场值得观看的奇观。(编译/卿松竹)


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