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[新闻]WISE发现仅相当於人类体温的最低温类恒星天体
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JK
发信站: 批踢踢实业 (ptt.cc )
科学家利用广角红外巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)发
现一种温度最低的类恒星天体,温度仅与人体体温相差不远。

天文学家搜寻这些被称为Y型矮星(Y dwarf)的天体以十几年了,但都毫无所获,这是因
为在可见光望远镜中,根本不太可能找到这些低温天体。WISE以红外波段观察,而且在太
空当中所见的天体远红外光亮度比在地面还亮5000倍以上,所以可以侦测到温度更低、更
昏暗的天体。它一口气发现了6颗Y型矮星,且它们离太阳都很近,大概都在40光年以内。

Y型矮星是目前棕矮星(brown dwarf)家族中表面温度最低的成员。棕矮星常被称为「失
败的恒星」,质量比行星大,但又不够大到可以点燃或维持核心的核融合反应,因此没办
法成为一颗正式恒星;其能量来源来自云气收缩成球形天体过程中的位能,少了核融合反
应提供稳定的能量来源,因此不像恒星的亮度可以稳定维持达数十亿年之久,棕矮星的亮
度会随时间逐渐冷却、变暗,到後来所发出的馀光大都集中在红外波段。此外,棕矮星的
大气层与木星这类气体巨行星类似,但因棕矮星是单独处在太空中,比受到母星强烈光辉
影响的气体巨行星更容易观察。因此藉由研究棕矮星,或许可进一步了解恒星如何形成,
以及系外行星大气的状况。

WISE计画由2010年1月到2011年2月期间,以红外波段扫瞄全天1.5次左右。到目前为止,
WISE探测卫星已经发现约100个新棕矮星,科学家预期未来继续分析WISE资料库後,必定
还会有更多新发现。在这100个新发现的棕矮星中,其中有6颗是温度极低的Y型矮星;这6
颗中的其中一颗编号为WISE 1828+2650(左图中央的绿点),位在天琴座方向,表面温度
仅约摄氏25左右,比现在夏天的一般室温还稍低一些,成为目前已知表面温度最低的棕矮
星。WISE科学团队成员Davy Kirkpatrick表示:在此之前发现的棕矮星,表面温度大都相
当於厨房炉灶点燃後的温度;不过这些Y型矮星,却将脚步从厨房移至房子里其他比较凉
快的地方。

这批新发现的棕矮星都算我们太阳的邻居,距离从9光年到40光年不等。其中距离仅9光年
的WISE 1451-2250应该是离太阳第7近的的恒星系统,将原本第7名的Ross 154挤到第8名
。这个距离大约是离我们最近的半人马座Alpha星C星(南门二C星,中名比邻星)4.2光年
的2倍多。WISE科学家Michael Cushing开玩笑地说:在太阳附近寻找棕矮星,就像要在你
家所在的街区寻找一栋隐密的房子。Cushing很高兴在离我们这麽近的地方有这麽还未发
现的邻居们,或许将来有一天,他们会发现一颗比比邻星还近的棕矮星。

通常WISE研究团队一旦辨认出可能为棕矮星的天体後,便申请利用史匹哲太空望远镜
(Spitzer Space Telescope)以及红外望远镜装置(Infrared Telescope Facility,
IRTF)、帕洛玛天文台(Palomar Observatory)、凯克天文台(W.M. Keck Observatory
)、麦哲伦望远镜(Magellan Telescopes)等数座地面天文台来做确认的工作,若天体
光谱中具有水、甲烷等分子的谱线特徵,有时还可能包含氨分子,那麽就能确认应为棕矮
星。不过,对这些极低温的Y型矮星而言,这个团队则动用哈柏太空望远镜(Hubble
Space Telescope)来进行确认的工作,虽然一样是要从光谱中寻找水和甲烷等分子特徵
,不过由於大气温度较一般棕矮星还低,所以Y型矮星的光谱型态会与一般棕矮星有些许
不同。右图显示近年来陆续发现的各类棕矮星的表面温度(颜色)与亮度的比较图。

资料来源: http://pansci.tw/archives/6652
2011/08/31 Wed 11:54:16
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