觀測證實:在22.17光年之外,舒爾茨星擁有一顆巨大的T矮星

2019-08-28   博科園

通過將高精度天體測量和自適應光學分辨成像相結合,天文學家發現了雙星系統WISE J0720−0846,即更廣為人知的舒爾茨星,擁有一顆T矮星,證實了之前的研究假設,這一發現發表在《arxiv》上。褐矮星是介於行星和恆星之間的中間天體,天文學家們普遍同意,它質量範圍在13到80個木星質量範圍內的亞星體。褐矮星的一個子類(有效溫度在500到1500K之間)被稱為T矮星,代表到目前為止檢測到最冷和最不發光的亞星體。

對T矮星的研究可以幫助天文學家,更好地理解有爭議的行星/恆星邊界附近天體,例如巨大的系外行星。然而,儘管到目前為止已經檢測到許多褐矮星,但T矮星並不是那麼常見,因為只有大約400顆T矮星被識別出來。現在,由雙子座天文台的Trent J.Dupuy領導一個天文學家小組,報告了另一個T矮星的發現。利用Keck II望遠鏡和夏威夷望遠鏡(CFHT),證實了Scholz恆星擁有一顆T矮星伴星。

位於大約22.17光年之外,舒爾茨恆星(WISE J072003.20−084651.2或WISE J0720−0846)是一個雙星系統,有一顆紅矮星。這顆雙星以它在大約7萬年前飛恆星系而聞名,當時它經過恆星的距離約為52000 AU。

早在2015年,天文學家提出該系統存在T矮星伴星,而Dupuy團隊的新觀察發現,現在提供了證實這一假設的證據。作為天文學家測量超冷矮星動態質量持續努力的一部分,在過去幾年中,用KeckAO[自適應光學]和廣域天體測量法監測了WISE J0720 CFHT 0846。

監測活動產生了關於Scholz星的基本參數信息。最重要的是,這些觀測提供了精確的個體動態質量和改進的距離測量。特別是,研究發現該系統位於大約22.17光年之外,並且有一個中等偏心的軌道,其偏心率約為0.24,周期約為8.06年,這兩個分量相隔2.17AU。據估計,主星及其伴星的動態質量分別約為99和66個木星質量。計算出質量較小天體的有效溫度在1250K左右。

研究結果表明,褐矮星確實是一顆幾十億年前的T矮星,與其他類似的同類物體相比,質量相當大。相對較高質量的冷(Teff=1250±40K)棕矮星伴星表明其年齡比幾吉爾年齡更大,這與主星的年齡估計一致,也與新觀測對恆星/恆星下邊界≈70Mjup的估計一致此外,這一結果使科學家能夠估計出該雙星與恆星系近距離相遇的參數。根據這項研究,Scholz星在大約80,500年前在距離主恆星68700 AU的範圍內經過。

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參考期刊《皇家天文學會月刊》

Cite: arXiv:1908.06994

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