流氓“雙行星”被證實為兩顆失敗的恆星

這對共軌執行的棕矮星漂浮在距離地球95光年的恆星之間,形成了迄今為止發現的最輕的雙星系統

一顆自由漂浮的棕矮星的藝術家 rendering 圖,這是一種質量介於行星和恆星之間的中間天體。

一項新的研究發現,一對在星際空間漂浮的天體可能看起來像一顆流氓“雙行星”,但實際上是兩顆失敗的恆星。這對天體是迄今為止發現的最輕的雙星系統,並且可能是天文學家迄今為止發現的最接近自由漂浮的“雙行星”的近似物。

該天體名為 2MASS J11193254−1137466,位於長蛇座,距離地球約 95 光年。一項 2016 年的研究 表明它是一個自由漂浮的類行星天體——一個沒有母恆星的“流氓”天體。 

之前的研究估計,這個天體(也稱為 2M1119)的質量是木星的四到八倍。這表明它是一顆 棕矮星,也稱為失敗的恆星。 [棕矮星:宇宙中奇異的失敗恆星解釋(資訊圖)]


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棕矮星,像普通恆星一樣,最初是氣體和塵埃雲,在自身重力下坍縮。然而,棕矮星缺乏足夠的質量來擠壓原子以引發核聚變。相反,它們既不像行星也不像恆星。

現在,藉助夏威夷的凱克 II 望遠鏡,科學家們發現 2M1119 實際上是兩顆亮度相等的棕矮星,它們互相繞軌道執行。

“它是一個雙星,而不是另一個無聊的單星系統,這個事實是全新的,”該研究的合著者,德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學家特倫特·杜普伊告訴 Space.com。“也許這意味著行星質量的天體可以像恆星一樣形成,並且非常罕見地像雙星一樣形成。”

為了更多地瞭解這個雙星系統,研究人員分析了大約幾十顆位於距離這對星體約 23 光年的 1000 萬年曆史的恆星集合。這個集合被稱為 TW Hydrae Association,是地球太陽系附近最年輕的恆星群。杜普伊說,它橫跨約 260 光年,作為一個整體,距離地球約 130 到 195 光年。

根據 2M1119 的位置和運動,科學家們發現它有 82% 的可能性是 TW Hydrae Association 的成員。這表明 2M1119 也大約有 1000 萬年的歷史。結合從 2M1119 檢測到的光譜,這些知識幫助研究人員計算出棕矮星的其他屬性。

科學家估計,這對雙星中的棕矮星相距約 3.34 億英里(5.38 億公里),略小於地球與太陽之間距離的四倍。每顆棕矮星的質量約為木星的 3.7 倍,這使得這對雙星成為迄今為止在地球太陽系外發現的質量最低的雙星系統。

“沒有人發現過質量如此之低的棕矮星雙星,”該研究的主要作者,夏威夷檀香山大學的天文學家威廉·貝斯特說。“我們不確定像這樣的雙星是否可能存在。”

貝斯特說,這些新發現的天體應該被稱為行星還是棕矮星是一個棘手的問題。

“2M1119 的組成部分符合國際天文學聯合會 對行星的定義 ——小於 13 個木星質量——並且類似的單個天體最近被稱為“孤獨的行星”或“流氓行星”,”貝斯特告訴 Space.com。“但我們也通常認為行星是繞恆星執行的東西。從這個意義上說,“流氓行星”根本不是行星,因為它們不繞恆星執行——它們獨自漂浮在太空中,並且幾乎可以肯定 像恆星一樣形成。因此,像這樣的天體挑戰了我們對行星和棕矮星的定義。”

“最重要的是——2M1119 顯然不適合行星和棕矮星的任何一個類別,”貝斯特補充道。“我認為對 2M1119 最準確的描述是“行星質量的雙棕矮星”。我意識到這是一個拗口的說法——“孤獨的雙行星”肯定更漂亮。希望我們將來會制定一個更好的定義。”

貝斯特說,棕矮星被認為像恆星一樣形成。“天文學中的一個懸而未決的問題是,“可以形成的最小質量的棕矮星是什麼,可以形成的最低質量的雙星是什麼——也就是說,恆星形成可以低到什麼程度?”” 貝斯特說。“這項發現創造了雙星的新紀錄。任何研究恆星和棕矮星如何形成的理論的人都需要能夠解釋這個雙星是如何形成的。並且可能存在質量更低的雙星。”

科學家們在 6 月 23 日線上發表在《天體物理學雜誌快報》上的 他們的發現

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