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發現最冷且很近的類恆星天體

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發現最冷且很近的類恆星天體

  英國赫福郡大學(Hertfordshire University)天文學家Phil Lucas等人發現一顆至今已知最冷的類恆星天體UGPS J0722-05,這個天體同時也是距離太陽系最近的天體之一。相關論文發表在英國皇家天文協會月刊中。

  UGPS J0722-05是經由英國紅外望遠鏡(UK Infrared Telescope,UKIRT)深空巡天計畫(UKIDSS)從6億多個天體中鑑識出來可能為棕矮星天體(brown dwarf)。後來 Lucas等人於2010年2月利用雙子北座天文台(Gemini North)的近紅外成像光譜儀(Near-Infrared Imager and Spectrometer,NIRI)取得UGPS J0722-05的光譜,顯示它有很強的水和甲烷的吸收帶,由此確定它確實是顆棕矮星,而且表面溫度特別低,是顆所謂的T型棕矮星(T-class brown dwarf)。

  棕矮星質量太小,不足以點燃或維持星體內部的核融合反應,以致於無法成為一顆真正的恆星,表面溫度也會隨時間逐漸下降。由於在近紅外波段的輻射很強,水或甲烷的光譜特徵不明顯,T型棕矮星在近紅外波段很難分辨彼此;但UGPS J0722-05的水和甲烷譜帶比其他已知棕矮星還稍為強一點,顯示UGPS J0722-05的溫度比其他棕矮星還低一些。

  在很低的溫度狀態下,由於總能量變化約達60~80%,因此在中紅外波段上顯現的許多特徵都會改變;因此這些天文學家又利用史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的IRAC相機和雙子南座天文台(Gemini South)的熱區相機與光譜儀(Thermal-Region Camera and Spectrograph,T-ReCS)取得較長波長的紅外資料;最後再以理論模擬填補觀測資料之間的欠缺之處,以便最後能呈現總輻射能量。

  經測量近紅外影像中UGPS J0722-05相對於背景恆星的移動,可得出這個天體的距離約為4秒差距,相當於13光年左右;對浩瀚銀河而言,這等於是和太陽處在同一社區之中,是離太陽系最近的天體之一。將距離和總能量兩種因素結合後,便可計算出UGPS J0722-05的光度只有太陽的百萬分之一而已。

  科學家已充分了棕矮星表面溫度隨時間下降的現象,因此一般可經由光度來估算棕矮星的溫度和質量。估算結果顯示:UGPS J0722-05的表面溫度只有絕對溫度500K(攝氏250度),質量則僅有木星的5~15倍。由於和一般恆星類天體相比,它的質量實在是很小,因此也有天文學家認為這個根本是在太空中自由遊蕩的行星罷了!





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