天文学家利用智利新近投产的望远镜研究“初光”结果,发现了一个偶然的机会,从而发现了罕见的黯淡双星褐矮星系统。

该发现于今天在《自然天文学》上发表,由国际研究团队领导,其中包括伯明翰大学的科学家,他们从事SPECULOOS(寻找可居住的超极星的行星)项目。SPECULOOS涉及伯明翰大学,列日大学,剑桥大学,伯尔尼大学,金丝雀的天体物理研究所,麻省理工学院和其他合作机构。

SPECULOOS的任务是研究超冷矮星周围的行星,超冷矮星包括存在的最小恒星以及称为“棕色矮星”的物体。棕矮星是“亚星体”物体,这意味着它们的质量小于恒星,但大于行星。褐矮星无法维持氢向氦中的融合,这一过程为来自正常恒星(如太阳)的光提供动力。

天文学家预测,这些超冷矮星应该容纳大量附近,可能居住的岩石行星,这为探索各种大气和气候提供了很多机会。一个例子是7行星系统TRAPPIST-1,它是由同一团队的成员发现的。

在建造了第一台SPECULOOS望远镜之后,以及在测试观察期间,该小组将天秤座上的已知棕矮星2MASSW J1510478-281817(改名为2M1510)作为目标。SPECULOOS的观测得到了一个独特的信号,促使研究人员推测2M1510可能是两个棕色矮星,而不是一个彼此围绕的轨道。

SPECULOOS项目的首席研究员MichaëlGillon博士说:“在我们进行的首次测试观察中,我们将其中一个望远镜变成了一个已知的棕色矮星。但是突然间,该物体似乎变暗了约90分钟,这表明有一个变暗现象。蚀发生了。”

麻省理工学院的博士后研究员阿尔特姆·布尔达诺夫(Artem Burdanov)补充说:“我们迅速意识到,我们可能正在寻找两只黯然失色的棕矮星,一种比另一种掠过,这比行星系统稀有。”

研究人员能够使用另外两个功能更强大的望远镜(夏威夷的10m凯克望远镜和智利的8m超大型望远镜)证实他们的假设。VLT与用于观测的SPECULOOS望远镜位于同一地点。凯克(Keck)和VLT有灵敏的光谱仪,可用于测量天体的速度。在2M1510的情况下,天文学家在两个棕色矮星相互绕行时检测到它们的速度。

加州大学圣地亚哥分校的物理学教授亚当·布尔加瑟(Adam Burgasser)说:“从我们获得的第一个光谱中,我们可以看出我们有一个令人兴奋的二元发现。” “看到吸收线以完美的同步性来回运动真是令人兴奋,这使我们能够测量二元质量。”

遮盖褐矮星的检测极为罕见-迄今为止仅发现了另一种这样的系统。这些系统为天文学家提供了直接测量棕矮星半径和质量的机会,这是理论模型的基本量。2M1510的特殊之处还在于,它是少数具有已知年龄的褐矮星之一,这是由于它是附近一群名为阿格斯移动群的年轻恒星的成员。

伯明翰大学物理与天文学学院的Amaury Triaud博士说:“收集质量,半径和年龄的组合对于一颗恒星来说实在是罕见的,更不用说一个棕色矮星了。” 。“通常缺少这些测量中的一项或多项。通过将所有这些元素汇总在一起,我们能够验证理论模型,即棕矮星冷却了30年以上的模型。我们发现这些模型与观测值非常吻合,人类智慧的证明。”

SPECULOOS-South天文台(参与SPECULOOS项目的设施之一)获得了使这一发现成为可能的数据。SPECULOOS-South由欧洲南部天文台在智利的Paranal天文台托管。SPECULOOS-South由欧洲研究委员会(ERC),西蒙斯基金会,MERAC基金会以及科学,技术和设施理事会资助。SPECULOOS项目还涉及特内里费岛(西班牙)和圣佩德罗·马蒂尔(墨西哥)的望远镜。