這顆恆星表面温度可能還沒你體温高,但是表面環境依然可能很惡劣
在這個宇宙中,體積巨大、温度極高、光芒耀眼的恆星數不勝數,它們都以無與倫比的規模震撼着我們。擁有着5500K的表面温度的太陽,在宇宙中一點也不突出,很多恆星温度都超過了10000℃。
你可能以為恆星都是如此酷熱、耀眼,其實也不一定。宇宙中最冷的恆星,不僅沒有幾千幾萬攝氏度的高温,甚至還沒有你的體温高。今天咱們就來看看這一顆神奇的天體——WD 0806-661 B。
WD 0806-661 B之所以如此“寒冷”,就在於它屬於一個非常特殊的天體分類——褐矮星。自從1995年發現了褐矮星開始,科學家們就對這種天體非常好奇,探尋着它們的秘密。而持續不斷的探索果然沒有讓我們失望,一個個新的發現,讓我們見識到了宇宙的神奇。
關於褐矮星,我們已經不太陌生了。它們的質量上限在太陽質量的6%-8%之間,下限則在木星質量的75倍左右。它們的質量沒有恆星那麼大,所以無法在核心區域提供足夠強大的壓力的温度,不足以使氫自發地聚變為氦,也就無法被“點亮”。因此,即便是由氫組成,擁有着足夠的燃料,卻無法“點燃”,所以褐矮星又被稱作“失敗的恆星”。
那麼,科學家為何要給褐矮星設定一個質量下限呢?為何木星算不上褐矮星呢?
這是因為,雖然氫無法在褐矮星內部進行聚變,但還是有微弱的聚變反應在那裏進行,那就是氫的同位素——氘,也就是由一個質子和兩個中子組成的原子核加上一個電子構成的微粒。和氫相比,氘的聚變相對容易了一點點,所以在褐矮星的內部,還是會發生微弱的氘聚變反應的。只不過,這個聚變也有一定的質量要求,所以才有了褐矮星的理論下限。
但是,和氫相比,氘的含量畢竟是少數。所以,對於褐矮星來説,它們可以“燃燒”的時間並不多,一般一億年的時間就會耗盡所有的原料,然後就熄滅了。因此,褐矮星未必會像氣體行星一樣在宇宙空間迅速冷卻,而是攜帶着一定的温度。
而賓夕法尼亞州立大學的科學家們發現的WD 0806-661 B,正是一顆褐矮星。
從名字裏的字母“B”就可以看出來,WD 0806-661 B還有一個特別之處,那就是它周圍還有一顆更大的天體。實際上正是如此,它和WD 0806-661共同組成了一個雙星系統,在距離我們63光年的位置上游蕩。對於我們來説,這個距離已經算是相當近了,這也給科學家們提供了一次非常好的觀測機會,讓我們更加了解這種天體。
實際上,WD 0806-661也不是一顆普通的天體,而是一顆白矮星。它曾經也和我們的太陽一樣發光發熱,但是在耗盡能源後坍縮,形成了這種緻密的天體。
據觀測,兩顆天體之間的距離達到了2500個天文單位,也就是大約3750億公里。這樣的距離,已經超出了行星形成的理論範圍。我們知道,根據星雲説的理論,在一片星雲坍縮成為恆星之後,周圍殘餘的塵埃或者氣體還可以凝聚成為行星。因此,行星和宿主恆星之間的距離應該會更近一點。但WD 0806-661 B和它的同伴距離如此遙遠,很可能二者是分別獨立形成、最終在引力的作用下組成雙星系統的。也因此,雖然WD 0806-661 B還沒有達到褐矮星的下限,卻不被認為是行星。
同時,這樣的距離也同樣為我們的觀測提供了便利。由於距離足夠遠,所以WD 0806-661 B不會淹沒在主星的光芒之中,更方便我們的觀測。如果距離太近,我們或許就只能通過一些間接的方法獲得更少的資料了。
那麼,既然它們距離如此遙遠,科學家是如何確定它們屬於一個雙星系統,而不是“各自為政”呢?
其實方法很簡單,那就是通過長時間觀測的對比。為此,這支研究團隊在幾年的時間裏,對太陽系附近600多顆恆星的紅外圖像進行了搜索。然後他們將2009年拍攝到的最新圖像和2004年的圖像進行對比,發現這兩顆天體擁有着幾乎相同的運動方向。因此,他們基本確定,這兩顆天體屬於同一個系統。
“這個動畫非常有趣,”他們表示,“它説明了我們的觀測方法,這個方法和人類發現太陽系的冥王星很類似。”實際上,大約100年前,湯博正是利用這樣的方法,在太陽系遠處發現了一顆正在移動的小天體,最終確定為冥王星。
賓夕法尼亞州立大學天文學和天體物理學副教授Kevin Luhman是這顆天體的主要發現者,他告訴記者:“這顆像行星一樣的伴星是我們有史以來在太陽系以外直接拍攝到的最冷的天體。它的質量和我們發現的很多系外行星差不多,約為木星的六倍到九倍,但是在其他方面卻更像是一顆恆星。所以,我們基本上可以説,這次發現的是一顆非常小的恆星,其大氣温度和地球差不多。”
根據Luhman等人的觀測,WD 0806-661 B的温度已經低到了驚人的地步,只有80到160華氏度之間(26.7-71.1攝氏度)。也就是説,這顆恆星甚至有可能還沒有你温度高。
不得不承認,浩瀚的宇宙再一次震驚了我們,原來一顆恆星的温度也可以低到這個地步。但是,這也不意味着WD 0806-661 B的環境就非常温柔。
實際上,作為一顆褐矮星,WD 0806-661 B可以看作是一個加大版的木星。木星上的風暴、強大的磁場,很有可能在褐矮星上得到進一步的放大。因此,即使温度很合適,但WD 0806-661 B的環境依然非常惡劣。就算人類想要派出探測器去了解它,也要克服磁場和恐怖風暴的摧殘。
當然,如果我們有能力發射探測器到這麼遠來探索它,想必這些都已經不是問題了。所以,問題還是大家最熟悉的那一個:人類探測器何時能突破太陽系呢?