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宇宙中最“冰”的恒星,它们的温度甚至还没人的体温高!
利用美国宇航局广域红外勘测卫星(WISE)的数据,科学家们发现最冷的类似恒星的物体与人类的温度大致相同。
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天文学家已经追踪这些被称为Y型褐矮星的暗环十多年了,但他们从来没有成功过。科学家们得出结论,用可见光望远镜几乎看不见它们。WISE的红外线视力最终使它能够微弱地看到距离我们太阳40光年的6颗相对较近的矮星发出的光。
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Y型矮星
美国国家航空航天局(NASA)华盛顿天体物理系主任琼·莫尔斯(Joan Morse)说:“WISE扫描整个天空,寻找这些和其他天体。WISE可以用高灵敏度的红外线探测仪观察到它们微弱的光线。WISE在太空中观测到的较长的红外波长比在地面上观测到的要亮5000倍。
这些褐矮星,有时被称为“失败”的恒星,是褐矮星家族中最冷的成员之一。因为它们的质量太低,无法熔化原子核中的原子,所以它们无法像太阳那样燃烧数十亿年,但随着时间的推移,它们会逐渐冷却,直到发出红外线波长的光,然后逐渐消失。
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假想的褐矮星
天文学家研究褐矮星是为了更好地理解恒星是如何形成的以及太阳系外行星的大气层。褐矮星的大气层与木星等气态巨行星相似,但相对来说比较容易观察,因为它们在太空中是孤独的,远离我们星球的耀眼光芒。
到目前为止,WISE的数据显示有100颗新的褐矮星。随着科学家们继续分析WISE传回的大量数据,预计会有更多的发现。2016年2月,望远镜对红外波段的天空进行了迄今为止最全面的观测。它已经检查了整个天空大约1.5次。在100颗棕矮星中,有6颗被确认为Y型褐矮星。其中一个叫WISEl 8282650,是褐矮星家族中温度最低的记录保持者。据估计,大气温度低于室温,即低于25摄氏度。
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想象中的褐矮星
加利福尼亚帕萨德纳市加州科技研究所的红外处理及分析中心里,WISE科学小组成员戴维·克尔克帕特里克说:“这次发现之前的那些褐矮星,更像是您家火炉的温度。而发现了Y型矮星之后,我们就像是走出了厨房,到了房子比较凉快的位置。”
《天体物理学杂志》特邀作者柯克帕特里克描述了100颗确认的棕矮星。另一位作者迈克尔·库辛(Michael Coosing)是美国宇航局帕萨迪纳喷气推进实验室(Jet Boost Laboratory) WISE科学小组的成员,他在《天体物理学杂志》(Journal of Astrophysics)上描述了Y矮星。
这些y矮星离我们的太阳很近,距离我们9到40光年。WISEL 541-2250距太阳约9光年,成为太阳系的第七个邻居,将Ross 154重新推回到第八位。相比之下,距离太阳系最近的半人马座恒星大约有4光年远。
库辛说:“在我们的太阳附近发现褐矮星就像发现你的街区中隐蔽的房子,你竟然还不知道。一想我们还有邻居可供发现,实在令人兴奋不已。我们可以想象一下,在有了WISE之后,我们甚至可以发现距离我们更近的褐矮星。”
一旦WISE团队发现一颗可能的褐矮星,它就会缩小NASA的斯皮策太空望远镜的观测范围。
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斯皮策太空望远镜
为了识别棕矮星,WISE团队还必须使用地球上现有的最强大的天文望远镜来分析这些天体的光线,寻找可以解释这个问题的水和甲烷的迹象,比如氨。研究小组使用美国国家航空航天局的太空望远镜对准这些极冷的新Y矮星。这些Y矮星的光谱特征与其他棕矮星的光谱特征进行了比较,表明它们的大气温度相对较低。
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