天文学家发现了一种罕见的四星系统,这可能是此类系统的首个发现,有助于更好地理解所谓的“失败恒星”或褐矮星。
这些天体之所以有不幸的绰号,是因为尽管它们的形成方式与标准恒星相似,但它们“未能”聚集足够的质量来触发其核心的核聚变反应,而核聚变反应定义了恒星是什么。褐矮星本身有点神秘,因为很难追踪它们的特性随时间推移的变化。
这个系统被命名为 UPM J1040−3551 AabBab,距离地球约 82 光年,是一个极其罕见的层级四星系统,包含一对冷褐矮星,它们围绕一对年轻的红矮星运行。这两对双星体之间的距离是地球到太阳距离的 1,656 倍,这意味着它们需要 10 万多年才能完成一次轨道运行。
团队使用欧洲空间局(ESA)的恒星跟踪航天器和 NASA 的广域红外线巡天探测器(来测量其各个组成部分的角度速度。这使他们能够看到 Aab(恒星对 Aa 和 Ab)和 Bab(褐矮星对 Ba 和 Bb)正在以相同的角速度朝着相同的方向移动。
“这项发现特别令人兴奋的是该系统的层级性质,这是其轨道长时间保持稳定所必需的,”南京大学研究员、团队负责人曾浩说。“这两对天体分别运行数十年,而这些对天体也在一个共同的质心周围运行,周期超过 10 万年。”
解码一个非常罕见的恒星系统
即使 Aab 的恒星是这个四星系统中最亮的部分,它们仍然非常暗淡,如果肉眼可见,这些红矮星与地球的距离不应超过 1.5 光年。褐矮星 Bab 几乎不发出可见光,比其母红矮星双星暗淡约 1,000 倍,只能在红外线下观察到
尽管它们很暗淡,但红矮星双星(Aab)的异常相对亮度,以及恒星之间光线中心的摆动,最初暗示这是一个近距离的双星系统,而不是单颗恒星。由于褐矮星对 Bab 与其他“典型”的单身失败恒星相比,具有异常的亮度,因此也被“解码”。