天文学家首次直接观测到褐矮星:HD 33632 Ab

天文学家使用昴星团望远镜与凯克天文台直接观测到一颗褐矮星的图像,这颗褐矮星围绕一个离地球仅86光年,年龄约15亿年和太阳类似的恒星运行,距离母恒星为20天文单位。是少数拍摄到环绕如太阳的恒星,距离尺度与太阳系相近的褐矮星或系外行星,相关研究发表于《天文物理期刊通讯》期刊上。

天文学家首次直接观测到褐矮星:HD 33632 Ab

研究团队表示这颗天体首先在2018年10月昴星团望远镜系外行星成像系统(SCExAO / CHARIS)图像中检测出,后续也使用凯克天文台自适应光学(AO)技术观测其红外图像,确认该物体是恒星HD 33632 Aa的伴星,而不是背景恒星。研究人员经观测HD 33632 Ab位置变化而得到直接质量,与其他直接成像的行星或褐矮星,是基于年龄与亮度而以模型推断其质量不同。估算HD 33632 Ab的质量约为木星的46倍。

褐矮星是比恒星小,但比木星重的天体。它们被称为“失败的恒星”,是因为质量不足以点燃其核心的核融合而发光。行星与褐矮星的质量没有明显分界,但HD 33632 Ab的质量属于褐矮星。团队还观测到HD 33632 Ab的大气层可能含有水和一氧化碳。

团队表示,先前直接成像观测大多是“盲目”搜索,检出率非常低。他们则根据盖亚任务(Gaia)数据中的速度变化筛选观测目标,由于恒星的速度变化可能是伴星正在拖曳恒星,因此检测到HD 33632 Ab代表这种方法可行。天文学家希望通过观测,更加了解行星和褐矮星大气的年龄和质量,温度与化学性质等各方性质。

褐矮星的图像(左)HD 33632 Ab的光谱,该光谱是大气中的水和一氧化碳分子吸收形成的。(右)对HD 33632 Ab的轨道进行建立模型。
褐矮星的图像(左)HD 33632 Ab的光谱,该光谱是大气中的水和一氧化碳分子吸收形成的。(右)对HD 33632 Ab的轨道进行建立模型。

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