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天文學家發現難以歸類奇特天體
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天文學家發現一顆奇特天體,因質量太小而無法被劃歸為棕矮星,因為太年輕也無法被劃為一顆行星。

由奇特天體和棕矮星構成的雙星系統的藝術構想圖


2010年4月12日PHYSORG與wired報導,新近發現的一顆天體令天文學家感到非常困惑,因為它非常神奇,不屬於任何已知的天文學分類。
 
這顆新發現的神秘天體圍繞一顆棕矮星運轉,構成了雙星系統,位於離地球460光年的金牛座。這顆天體的質量大約是木星的5到10倍,不過還是因質量太小而無法被劃歸為褐矮星;同時這顆天體據估算大約有100萬年的歷史,這又讓它因為太年輕而無法被劃為一顆行星。
 
美國賓州州立大學(Penn State University)天文學家凱文•魯曼(Kevin Luhman)是該項研究的合著者之一,他說:“儘管這一小型的伴星的質量同繞恒星運轉的行星相近,但是我們不認為它是像行星那樣形成的。”他說:“這似乎表明,存在兩種不同的生成小型伴星的方法。”
 
魯曼領導的研究小組是利用哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)和雙子座天文觀測台(Gemini Observatory)取得這一發現的。研究人員將研究成果發表在《天文物理學期刊》(The Astrophysical Journal)上。
 
這一神奇天體和棕矮星(brown dwarf)之間相距15個天文單位,兩者構成了雙星系統。如果它們被置於太陽系內,棕矮星在太陽的位置,那麼這顆神奇的天體將處於土星和天王星中間的位置。該天體的質量大約是木星的5到10倍,由於質量太小無法使氘發生核融合反應。最近國際天文學聯合會(International Astronomical Union)將能否引發氘的核融合反應看做衡量褐矮星的標準,只有當天體達到13個木星質量時,才會發生核融合反應。
 
不過這一神奇天體似乎同那顆棕矮星“年齡”相仿,並不符合常規的行星形成理論。常規理論認為,行星形成于圍繞新生恒星赤道旋轉的氣體盤。氣體和塵埃雲中的微粒相互碰撞,逐漸積聚成大物體,最終形成行星。因此,行星的形成時間應該晚於恒星。並且100萬年並不足以按這種方式形成一顆行星。
 
國際天文學聯合會系外行星委員會(the IAU Commission on Extrasolar Planets)主席艾倫•波士(Alan Boss)說:“似乎這一新系統是按照形成雙星系統的崩塌和破碎過程形成的。”在2001年,波士就曾撰寫論文從理論上闡釋這種行星的存在。波士說:“儘管人們喜歡用行星來稱呼比13個木星質量小的天體,但是考慮到人們越來越關注系外行星,其中的一些叫做次棕矮星(sub-brown dwarfs)更為合適。”
 
由於這種奇特的天體很可能是同棕矮星一同形成的,魯曼認為它應該劃歸為小型棕矮星。魯曼說:“因為這顆天體像棕矮星那樣形成,因此它的成分應該與棕矮星相同。”這一天體主要是由同一物質構成的,這同木星的構成成分形成了鮮明反差。木星很可能有一個重元素構成的岩質內核,周圍包裹著氫氣和氦氣構成的氣態殼。
 
這一雙星系統附近還存在另外一個由紅恒星(red star)和棕矮星組成的雙星系統。這兩個雙星系統似乎是在同一時間形成的,而且形成方式也是一樣的。科學家表示將對這一奇特天體展開進一步研究。(來源:新浪科技 唐寧)

wired原文報導
Mystery Object Defies Astronomical Classification
By Jennifer Welsh
April 7, 2010  | 5:42 pm 

PHYSORG.com
原文報導
Mysterious Planet-like Object Challenges Simple Definition, Reveals Its Surprising Identity
April 6, 2010 by Ray Villard and Barbara Kennedy

The Astrophysical Journal
原文論文
DISCOVERY OF A PLANETARY-MASS COMPANION TO A BROWN DWARF IN TAURUS*
 K. Todorov et al 2010 ApJ 714 L84
 doi: 10.1088/2041-8205/714/1/L84
K. Todorov 1, K. L. Luhman 1,2 and K. K. McLeod 3

    1 Department of Astronomy and Astrophysics, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA
    2 Center for Exoplanets and Habitable Worlds, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA
    3 Whitin Observatory, Wellesley College, Wellesley, MA 02481, USA



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