罕见四星系统曝光「双重联星」宇宙共舞

过去发现的联星系统。示意图,与此新闻无关。(法新社档桉照)

天文学家发现,在82光年外的地球近邻处,有个极罕见的「四星系统」:由两颗彼此绕行的棕矮星,和一对互绕的红矮星组成。这项发现显示,多星系统可在恒星形成过程中存活下来,也有助于促进对棕矮星的了解。

这个四星系统编号为UPM J1040−3551 AabBab,中国南京大学天文学副教授张曾华和英国、美国、西班牙等国际研究团队,原本以为发现的是一颗棕矮星,环绕着一颗明亮恒星运行,但是进一步分析才发现,这两颗星其实各自都是「联星」。《纽约时报》25日报导,参与研究的加州大学圣地牙哥分校天体物理学家柏加瑟(Adam Burgasser)形容,这是「双重联星」。

这份研究在今夏出刊的《皇家天文学会月报》(MNRAS) 发表。张曾华在南京大学发表的新闻稿中形容,这个四星系统,「两颗红矮星紧密互绕,就像两个明亮的小太阳脸贴着脸跳舞,外围两颗棕矮星相伴旋转」。这两组联星绕着一个共同质心,以10万年以上的週期相互环绕运行。

棕矮星质量介于气态巨行星和恒星之间,比行星大,又不足以成为正式恒星,因而有「失败恒星」之称,由于棕矮星黯澹且温度低,天文学家通常都是透过寻找棕矮星围绕的较亮恒星推估棕矮星性质。

研究团队利用美国国家航空暨太空总署(NASA)的广域红外线探测卫星(WISE),和欧洲太空总署(ESA)的盖亚望远镜(Gaia)观测资料,锁定距离地球82光年的一组棕矮星和较明亮恒星,两者相距是地日距离的1600倍多,却都比预期的更明亮;之后再以智利的南方天文物理研究望远镜(SOAR)测量其光谱,证实两者各自都是「双星」。 其中较亮的一对红矮星各约为太阳质量的17%,在可见光下的合併亮度比北极星暗10万倍;两颗棕矮星几乎不发出可见光,大小接近木星,可在其大气中探测出甲烷。

四星系统的存在显示这类多星系统,能在恒星形成早期过程中存活下来,并且长期稳定地运行。柏加瑟表示,银河系中可能有多达数十亿颗棕矮星,但仅约30%已被发现围绕更明亮的伴星。未来可望利用韦伯太空望远镜,取得这对棕矮星的更清晰影像,进一步精确测量其质量,做为比对银河系其他相似天体的重要基准。

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