马德里,19(欧洲出版社)
天文学家发现了一个极其罕见的等级四星系统,由一对低温棕矮星围绕一对年轻的红矮星运行组成,
该发现位于距地球 82 光年的蚁人座,已发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上。
棕矮星是体积小、密度高、质量低的天体。该系统中的棕矮星大小与木星相似,但其质量估计是木星的10到30倍。事实上,如果质量低于这一范围,这些天体可以被视为“行星质量”天体。这是迄今为止发现的第一个由一对T型棕矮星围绕两颗恒星运行的四重系统。
该系统被命名为UPM J1040-3551 AabBab,由南京大学张增华教授领导的国际研究团队鉴定。
研究人员利用欧空局盖亚天体测量卫星和美国宇航局广域红外巡天探测器(WISE)测量的共同角速度,以及随后的大量光谱观测和分析,获得了这一发现。
这是因为这对宽双星需要超过10万年才能绕对方公转一周,因此它们的轨道运动无法以年为单位观测到。因此,研究人员必须分析它们如何以相同的角速度沿相同方向运动。
在这个系统中,Aab 指的是较亮的恒星对 Aa 和 Ab,而 Bab 指的是较暗的亚恒星对 Ba 和 Bb。
等级性质
张教授说:“这一发现尤其令人兴奋的是该系统的层次性,这对于其轨道长期保持稳定是必要的。”
“这两对天体分别绕彼此运行了几十年,同时也绕着一个共同的质心运行了十多万年。”
这两对恒星之间的距离为1.656个天文单位(AU),其中1 AU等于地日距离。较亮的一对,UPM J1040-3551 Aab,由两颗质量几乎相等的红矮星组成,在可见光波段呈现橙色。
这对双星的视星等为14.6等,在可见光波段下比北极星暗约10万倍。事实上,没有一颗红矮星亮到可以用肉眼看到,即使是距离我们最近的恒星邻居——距离我们4.2光年的比邻星——也同样如此。要让UPM J1040-3551 Aab不借助光学辅助设备就能被看到,这对双星必须位于距离地球1.5光年以内,这比我们目前宇宙邻近的任何恒星都要近。
较暗的一对 UPM J1040-3551 Bab 由两颗温度低得多的棕矮星组成,它们几乎不发射可见光,在近红外波长下观测时,比 Aab 对暗淡约 1000 倍,因此在近红外波长下更容易被探测到。
UPM J1040-3551 Aab 的近距双星性质最初因盖亚观测期间其光心的摆动而被怀疑,并由其异常亮度证实:比相同距离、相同温度的单颗恒星亮约 0.7 个星等,因为来自几乎相等质量对的组合光有效地使发射量加倍。
同样,UPM J1040-3551 Bab 的红外测量值与其光谱型的典型棕矮星相比异常明亮,因此被认定为另一个近邻双星系统。光谱拟合分析有力地支持了这一结论,因为双星模板比单星模板提供了更好的匹配度。