【彩虹说】失败者?褐矮星表示不服

 

众所周知,褐矮星的身份十分特别,它是类恒星天体的一种,被称为“失败的恒星”。其实这也不算是对它的诋毁,...



众所周知,褐矮星的身份十分特别,它是类恒星天体的一种,被称为“失败的恒星”。其实这也不算是对它的诋毁,因为它与一般恒星不同,由于质量不足,不能像正常恒星那样通过氢核聚变维持光度,无法成为主序星,它不属于恒星,也不属于行星,而是介于两者之间的天体,被夹在中间的感觉很难受。

在黑暗角落默默独酌的褐矮星表示很痛苦——自己要么质量不足,要么内部化合物不足,点燃不了内部的氢,这样无法发光,就无法成为恒星。无法成为恒星,不能发光,自己的存在还有什么意义?

但!是!褐矮星表示不服!低质量恒星的观测和研究是已经成为恒星领域研究热点之一,褐矮星也被放到了聚光灯下,成为了小明星。现在我们就看看它是怎么翻身农奴把歌唱的吧。

     争议期  

1962年,美国宇航局戈达德研究所的希夫·库马尔首次提出了存在褐矮星。彼时,褐矮星连影子都还没被发现,但这位大胆的研究人员就已经开始想象一颗恒星究竟可以有多小。经过计算,他认为一旦小于特定尺度的话,将会得到一个失败的天体,该天体因为质量太小而无法维持氢聚变,因此会慢慢地暗去。

一开始,库马尔将这种想象中的天体为“黑矮星”,不过很快受到了争议。20世纪70年代,天文学家吉尔·塔特指出:“这个名字不能用!”为啥?因为“黑矮星”已经名花有主,它被用来指称临近生命终点,停止向外界辐射能量的白矮星。

名字都没了,咋办?于是,各种各样的名字被提了出来,比如“行恒星”、“死胎星”,以及“亚恒星”,然而,塔特则支持“褐矮星”这个名字。当然,她知道这种天体不可能真的是褐色的——如果真的有这种天体,必然辐射小得可怜,人们是难以观测它们的实际颜色的。

因为褐矮星足够低调——辐射太小,使得它在之后的20年时间里默默无闻。一直到1995年,格利泽229b进入了人们的视野,褐矮星也重新回到了大众的视野。格利泽229b的被发现,得益于红外望远镜的发展,和研究重心向更年轻恒星系统的转移,否则,这颗距离地球大约19光年的褐矮星还默默地在太空飘着。

格利泽229b的质量介于木星质量的20~50倍之间,表面温度相对较低,约为680℃。按说,它的出现对褐矮星家族应该意义重大,应该马上成为聚光灯下的明星,谁知道命运不济,跟它在同一次会议上通报的,还有发现第一颗太阳系外行星的消息,这不,褐矮星被打入冷宫,顿时黯然失色。

虽然大众没有给予褐矮星足够的关注,但是一小部分专注于此的科学家却对格利泽229b爱到不行。这颗褐矮星也提出了一道诱人的难题:它虽然是一颗恒星,却有着行星的大气。发现这颗褐矮星的研究团队成员之一、美国自然历史博物馆助理馆长本·奥本海默说:“很明显,它极为不同……它的光度,它的光谱,事实上它上面存在甲烷。”也就是说,唯一能和它相比的就是木星,可是它并不是一颗气态巨行星。
因为老大不争气,越来越多的褐矮星出现在公众的视野中,目前已经有1200多个成员出现,为的就是给家族争口气。不过,它们的出现也伴随着巨大的争议,那就是——这群家伙到底该怎么分类?

我们都知道,恒星和行星之间一直泾渭分明,你是你,我是我,没啥关系,但是褐矮星的出现却对此提出了挑战。因为这群家伙到底应该是那拨阵营并不固定,它取决于衡量的问题是什么。

简单来说,褐矮星模糊了恒星和行星之间的界限。

有人说:和恒星一样,褐矮星形成于气体云的坍缩,所以它们应该是恒星的亲戚。另外,它们还具有类似恒星的磁斑,个别的甚至还会像脉冲星一样发出射电辐射。不光如此,它们的密度又足够高,可以在形成之初聚变数量有限的氘,这会产生暗弱的红外辐射,能够将引力能转变成热能。但是!伯宁罕却说,它们“就像从火堆中拨出来的灰烬”,会慢慢降温,最低可达到27℃。

既然不能算是恒星,那总该是行星了吧?但是,这些家伙又太重了——它们的质量要显著高于绝大多数的行星,质量在木星质量的13~75倍之间。到现在为止,行星家族里还没这么重的呢!

宇宙亲戚来撑腰

褐矮星默默地承受着争议,还好,人们发现它们和气态巨行星之间有着许多共同点,比如:它们都有着一个由一氧化碳、硫化氢和水,或者甲烷和氨所构成的、有毒且翻腾着的大气。这就意味着褐矮星似乎代表了恒星和行星之间的一座桥梁。

慢慢的,人们发现褐矮星并不赤裸裸,它们还有自己的天气系统呢!如果褐矮星上也有天气预报的话,可能如下:今日下雨,熔融的铁雨滴较多,请打伞出行;下午多云,温沙粒组成的涡旋云系出现;夜间有雪,明天记得清理硅酸盐雪花哟。

正因为有独特的天气系统,褐矮星得到了更多的关注和研究。英国莱斯特大学的莎拉·凯斯韦尔说:“外星行星太暗,而且不可能一直获得它们的光谱,因为我们需要大望远镜来观测,还要想办法去除星光的影响。”而从褐矮星那里所学到的东西,能够帮助人们对外星行星的气候有所认识,还十分有助于打造探测它们所需的技术。

明星应该有粉丝

现在的褐矮星已经成明星的,身边也有了粉丝的簇拥。2013年7月,一个天文学家小组首次发现了第一颗绕褐矮星公转的行星。根据推测,这颗行星的质量,差不多是木星的2倍。
英国伦敦帝国学院的苏韩乔伊·穆罕迪对此发表了看法:“根据标准的行星形成机制,在褐矮星周围极有可能会形成行星,不过,未来将会发现的许多行星可能会是较小的岩态行星,因为比起大质量恒星,年轻的褐矮星周围的物质较少。而生命,也有可能存在于一颗绕褐矮星转动的行星之上。”

现在,褐矮星已经不纠结自己到底是恒星家族还是行星家族了,用它自己的行动来表示,那就是——我就是豪门!或许,真的是时候让它们自成一派了。
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