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认识太阳的低温新邻居
时间: 2014/5/8 9:15:41 来自: Sky & Telescope 阅读: 1104   评论: 0

原文标题:Meet the Sun’s Chilly New Neighbor

作者:John Bochanski   原文来自:SkyandTelescope.com   Posted: 2014. 4. 29

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

红外观测发现了一颗低温褐矮星,距离地球只有7光年左右。这一天体是距离太阳最近的恒星系统之一,也是迄今发现的往温度最低的褐矮星。

天文学是在远距离之外进行研究的学科。我们看到的大多数来自遥远恒星和星系的光线都要花费数千年到数百万年才能抵达我们这里。这使得我们太阳系的周围成为了进行仔细观测的宝贵场地:太阳最近的邻居都是基准参照点,因为这些恒星是最容易进行详细研究的。

虽然对太阳周围的普查随时间推移记录下了越来越多的恒星邻居,大多数新发现的邻居距离也是相对较远的,通常距离我们至少30到60光年。不过最近来自宾夕法尼亚州立大学的一名天文学家发现了大约7光年之外的一颗邻近星,而在许多方面这是比先前更“酷”更冷的结果!

这张示意图描绘了靠近太阳的恒星系统,并标出了测出每个系统距离的年份。4个系统中有两个是褐矮星系统。(图片版权:NASA / Penn State University)

凯文·鲁赫曼(Kevin Luhman)使用NASA宽视场红外巡天探测器(WISE)以及斯必泽空间望远镜的数据,最近发现了一个名为WISE J085510.83−071442.5的天体。这一天体在许多方面都是很特别的。首先,它在天文学意义上距离我们很近。它位于7.2光年(考虑误差之后是6.5到8光年),它可能是迄今发现的第四近的恒星系统,只比半人马alpha三合星系统(4.2光年)、巴纳德恒星(5.9光年)以及褐矮星双星WISE J104915.57−531906.1(6.6光年)更远。(它取代了Wolf 359之前的位置,后者位于7.8光年以外)。

其次它的运动很快。利用WISE与斯必泽望远镜获取的红外图像,鲁赫曼发现这一天体在不同图像中以极高的速度越过天空。它的部分运动源于视差,也就是恒星视位置相对背景天体的往复摆动。这一运动是由地球环绕太阳运动导致的,恒星与太阳越近,从地球轨道两侧看去,其视位置的摆动也就越大。这其中的效应与将手指伸到一臂之外并眨眼看到的情况类似:你会看到你的手指在眨眼时也左右移动了。如果将手指移到更加靠近脸部的位置,这一效应会更为强烈。

WISE J0855−0714的视差让鲁赫曼推测出,WISE J0855−0714很靠近太阳。但这一天体的视差与自行相比就很小了,后者指的是天体随时间推移从天空上A点运动到B点的视运动。这一天体横跨天空的速度是每年8.1角秒,是太阳系以外自行第三大的天体(仅次于巴纳德恒星与卡普坦恒星)。作为比较,大多数最明亮的恒星自行只有每年几十分之一角秒甚至更少。举例来说,参宿七每年只移动0.004角秒。

这一动画展示了WISE J085510.83−071442.5这一温度最低的褐矮星,同时它也是距离太阳第四近的恒星系统。来自宾夕法尼亚州立大学的凯文·鲁赫曼通过它在天空中的快速运动发现了这个暗淡的天体,图中是在几年的时间里对其拍摄的一系列照片,展示了它的运动。这一天体最初是在2010年WISE相隔6个月拍摄的两张红外照片中发现的。两张额外的照片是在2013年与2014年使用NASA的斯必泽空间望远镜拍摄的。(图片版权:NASA / JPL-Caltech / Penn State University)

让WISE J0855−0714显得“酷”的另一个原因是它确实很冷!鲁赫曼利用由不同滤镜拍摄的褐矮星照片估计出,它的温度大约是250开尔文,约合华氏零下10度。这使得WISE J0855−0714不仅成为太阳周围温度最低的天体,同时也是迄今发现最冷的褐矮星。

近距离、快速运动以及低温使得WISE J0855−0714成了所有太阳邻居中的独特天体。正如鲁赫曼在新闻报道中所说的那样,“发现距离太阳系如此近的新邻居是非常激动人心的。此外,它极端的温度应该能够告诉我们很多关于行星大气的信息,后者经常拥有类似的低温。”

WISE J0855−0714的发现所谋,WISE这样的大规模巡天是多么的重要。这一低温褐矮星是在相对靠近银盘的地方发现的,由于存在“拥挤”现象,也就是由于银盘上存在太多的恒星,很难区分彼此(在恒星运动的时候尤甚),天文学家往往避免观测这里。(鲁赫曼实际上使用了多种滤镜,将WISE J0855−0714与两个静止的背景天体区分开来,以对其进行研究。)不过如鲁赫曼所展示的那样,对于寻找更多的太阳近邻来说,这里会是一个肥沃的狩猎场。

参考文献:K·鲁赫曼等人,《在距离太阳2秒差距处发现表面温度约为250开尔文的褐矮星》,《天体物理学通报》,2014年5月10日

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