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為什麼說棕矮星不算恒星?

宇宙中不大不小的天體太多了, 究竟怎樣的天體才算恒星?這個簡單問題卻使科學家傷透了腦筋。 在收集了十年資料後, 天文學家Trent Dupuy終於得出了一個簡單答案:品質。

品質是恒星最重要的性質, 沒有之一。 品質決定了恒星的生命進程。

作為地球子民, 我們獲益良多。 太陽位於銀河系宜居帶, 品質又剛好足以維持數十億年的核聚變, 使地球生命有條件進行演化。 許多大品質恒星的核燃料燒得太快, 因此英年早逝, 並以超新星形式爆發。 而品質較小的天體(如棕矮星)則不足以發展成一顆成熟的恒星。

棕矮星常被稱為“夭折的恒星”, 它們在宇宙中無處不在。 五十年前, 科學家第一次提出棕矮星的存在。 這些神秘天體填補了恒星和行星之間的空隙。 但由於過於暗淡, 科學家很難進行研究。 直到最近, 天文學家才開始詳細研究它們。

不是所有恒星胚子都能順利演化為恒星,

瞭解失敗的發展歷程和瞭解成功的發展歷程一樣重要。 恒星之所以發光, 是因為核反應不斷將核心的氫轉化為氦。 核心溫度越高, 反應越劇烈, 恒星表面就越耀眼。 同理, 較小品質的恒星之所以較暗, 是因為核心溫度較低, 導致核反應較慢。

其實, 棕矮星並不總呈棕色。 它們在形成之初是紅色的, 而後才慢慢變暗。 這是由於它們的品質太小, 以至於中心溫度不夠高, 不足以維持核反應。

上世紀六十年代, 天文學家推測, 核聚變肯定存在臨界品質, 低於臨界值的天體將永遠冷下去。 曾有關於恒星演化的研究表明, 紅矮星(最小的恒星)和棕矮星的品質分界線約為75個木星品質(約為太陽品質的7-8%)。 但迄今為止,

這個測量結果從未得到直接證實。

過去十年來, Depuy與Michael Lui借助全世界最厲害的望遠鏡——凱克天文臺、加法夏望遠鏡、哈勃望遠鏡, 研究了31對雙棕矮星, 並分析了它們的圖像。 這是首個有關棕矮星品質的大樣本研究。

他們表示, 若想維持核聚變、演化為恒星, 天體品質至少須達70個木星品質——略低於前人結論。 此外, 他們還確定了一個溫度臨界值:低於1600開氏度(約1315攝氏度或2400華氏度)的天體被歸類為棕矮星。

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