每天閃爍一兩次!天文學家揭開“三體系統”面紗

2019-06-28 06:07:01 參考消息網

參考消息網6月28日報道 美媒稱,天文學家破解了來自一個奇怪“三體恒星系統”的古怪信號。

據美國趣味科學網站6月26日報道,每天大概有一兩次,銀河系中的一個奇怪物體會向我們眨眼。現在,天文學家認為他們弄清了真相。

報道稱,這一物體被稱作NGTS-7,在大多數望遠鏡看來,它像是一顆單星。英國沃里克大學的研究人員之所以觀察它,是因為它似乎在發射閃光信號。但進一步檢查后,他們注意到其星光每16.2小時會短暫變暗一次。這些天文學家在放大觀測結果后意識到,實際上這套系統有兩顆大小相近的恒星,其中只有一顆會出現上述短暫變暗的情況——這意味著某個黑暗的物體在這顆恒星表面環繞或者就位于它的表面上方。

現在,天文學家在阿奇夫論文預印本網站發表論文,對此提出一種解釋:一顆褐矮星環繞其中一顆恒星運動,其軌道非常低,只需要16.2小時就可環繞一周。

法國馬賽天體物理研究所的天文學家、并未參與此次研究的休·奧斯本說,這些天文學家很了不起,因為他們能夠從這套系統中分辨出復雜的信號、探明由一顆褐矮星和兩顆體型不大且年輕的恒星發出的混合光最初源自哪里。

報道稱,為了做到這一點,研究人員采用了一種類似探測地外行星時使用的方法:測量這顆褐矮星在經過其主星和地球之間時恒星光線如何變暗。這種變暗是“凌日”的信號,也就是某個物體遮掩了恒星的一部分,而這個物體太小、太暗,以至于強大的望遠鏡也無法直接觀測到。

奧斯本對趣味科學網站說:“探測這套系統并不難,因為這顆恒星很小,而褐矮星相對較大,其凌日信號的強度實際上高達(巡視夜空時通常會遇到的地外行星的)10倍。”

不過,一旦你探測到這個凌日信號,你就得作出解釋。這有些難辦,因為褐矮星的凌日信號有些奇怪。首先,它們因為內部熱量和附近恒星的熱量而發出微弱的光。

奧斯本說:“典型的褐矮星溫度介于溫水與篝火之間,前者使褐矮星在肉眼看來為黑色,后者使其發出暗紅色的光。就這套系統而言,褐矮星被它所環繞的恒星加熱,這意味著白天一面發出紅色的熱光,夜晚一面則較暗。”

他說,把所有這些不同的因素考慮在內,判斷你實際觀測的究竟是什么,這對天文學家來說是個挑戰。

奧斯本說,有關褐矮星的任何探測都讓人興奮。這些天體比木星或科學家通常探測到的大型地外行星大幾十倍,但沒有足夠的質量,無法像一顆恒星那樣以核聚變形式燃燒起來。奧斯本說,由于它們體型較大,在經過恒星表面時應該容易被發現。但它們很稀少:像這樣凌日的褐矮星目前只發現了不到20顆,而銀河系中其他地方發現的褐矮星也只有1000顆左右。作為對比,天文學家已經發現了數以千計的地外行星。出于這個原因,天文學家有“褐矮星荒漠”的說法,至少在我們能夠清晰觀測的太空范圍內是這樣。

奧斯本說:“我們發現的褐矮星如此之少……一定是因為它們極其罕見,而不是我們漏掉了它們那么簡單。”

報道稱,這顆褐矮星尤其怪異,即便在褐矮星中也是如此,因為它距離主星過近。

報道還稱,它似乎是受這套系統另一顆恒星的引力影響,被漸漸推向當前這條低軌道的。

如今,這顆褐矮星與其主星完美同步,兩個天體旋轉和環繞的結果是褐矮星的一面始終面對這顆恒星的固定一面,就好像它們被一根繩子牽連一樣。

研究人員之所以知道這兩個天體步調一致,是因為恒星表面的其他陰影——很可能是太陽黑子——似乎也以16.2小時為周期一同旋轉。

研究人員寫道,隨著時間的推移,主星的磁力將放慢這顆褐矮星的環繞速度,使其軌道縮小,凌日也會更加頻繁。最終,在不那么遙遠的未來(至少按恒星尺度看是這樣),褐矮星的軌道將徹底瓦解,它將墜向主星。由此帶來的煙花表演——請想象這樣一幅畫面:一個溫熱的保齡球撞向一個盛滿滾燙血漿的水氣球——對于生活在那個時代的天文學家來說應該是一場值得觀看的奇觀。(編譯/卿松竹)

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