蓋亞衛星和GRAVITY觀察到了明亮恆星附近潛伏的棕矮星
天文學家利用蓋亞衛星和甚大望遠鏡的GRAVITY 儀器，首次成功觀測到明亮恆星附近的褐矮星。在所研究的八個天體中，有五個被確定為褐矮星，它們以其接近的軌道和意想不到的光度特徵對現有模型提出了挑戰。這項成果不僅彰顯了太空觀測技術的新能力，也增強了我們對亞恆星天體和行星形成的了解。
一個研究團隊發現了運行在明亮恆星附近的褐矮星，蓋亞衛星和甚大望遠鏡的GRAVITY儀器使這一觀測成為可能。這些發現揭示了與地球與太陽距離相近的褐矮星軌道，為了解褐矮星的形成和天體動力學提供了新的視角。圖片來源：歐空局，編輯
由法國國家科學研究中心（CNRS）、格勒諾布爾阿爾卑斯大學（Université Grenoble Alpes）和巴黎-PSL 天文台（Observatoire de Paris-PSL）[1]的研究人員組成的科學家團隊首次觀測到了在明亮恆星附近運行的褐矮星，這是天文精確成像的創舉。
在拍攝到的8 位伴星[2]中，研究人員確定其中5 位是褐矮星。褐矮星是一種尚不十分清楚的亞恆星天體，既不是恆星也不是行星，而是介於恆星和行星之間的天體[3]。
這項研究中發現的這些褐矮星繞恆星運行的距離相當於我們的行星與太陽之間的距離。如此短的距離讓人們對褐矮星的形成產生了疑問。此外，觀測到的某些通量比科學模型預測的要弱。這可能意味著其中一些褐矮星屬於雙星系統–也就是說，它們本身可能被較小的伴星環繞。
這些史無前例的觀測是透過聯合使用兩台儀器實現的：蓋亞衛星和位於智利Cerro Paranal 的甚大望遠鏡干涉儀（VLTI）。蓋亞的數據對數十萬個多重系統進行了編目，並記錄了它們的位置和運動情況，這使得科學家們能夠確定八個天體，由VLTI 的GRAVITY 儀器進行有針對性的觀測，該儀器就像一個放大鏡。
雖然GRAVITY 能夠以無與倫比的精度測量恆星天體最微小的特徵，[4]但它必須瞄準精確的區域–這正是蓋婭的工作。在GRAVITY 接收到蓋亞識別出的八個伴星的光訊號後，科學家分析了它們的光度和質量，[5]從而得出五個是褐矮星的結論。在此之前，這種”隱藏的恆星伴星”一直沒有被觀測到。
研究團隊的研究成果將於6月20日發表在《天文學與天文物理學》（Astronomy & Astrophysics）雜誌。這些發現不僅對這些不尋常的天體–褐矮星的形成，而且對大質量系外行星和太陽系行星的形成都提供了新的見解。
說明
- 以下法國研究單位參與了這項研究：天文物理空間研究和儀器實驗室（巴黎-PSL 天文台/法國國家科學研究中心/索邦大學/巴黎城市大學）、格勒諾布爾平面和天文物理研究所（法國國家科學研究中心/格勒諾布爾阿爾卑斯大學）、馬賽天文物理實驗室（艾克斯-馬賽大學/法國國家太空研究中心/法國國家科學研究中心），以及拉格朗日實驗室（法國國家科學研究中心/蔚藍海岸天文台/蔚藍海岸大學）。
- 伴星是圍繞恆星運行的天體。
- 產生能量並因此發光的能力是恆星有別於行星的特徵。與行星不同，恆星的質量足以燃燒其核心的氫。另一方面，褐矮星的質量雖然不足以燃燒氫，但仍比行星大得多：大約是木星的30 倍，但比太陽系的恆星太陽小30 倍。
- GRAVITY 使用一種稱為干涉測量法的技術，透過這種技術，多個地面望遠鏡可以對準同一天體進行高解析度觀測，因此即使是非常小的低光度天體也能被觀測到。
- 光度和品質是了解天體如何隨時間冷卻的兩個關鍵指標，因此可以追溯天體形成的歷史。