棕矮星是一种质量介于行星和恒星之间的天体,一般认为其质量在木星质量的13到80倍之间,但真正的质量界线在科学界仍然存在争议,特别是因为它们的构造与低质量恒星的构造非常类似。由瑞士科学家领导的国际团队,研究5个质量接近恒星和棕矮星边界天体的特征,帮助科学家了解这些神秘天体的性质。
天文学家认为恒星质量够大,能以氢元素原子核聚变为氦元素的方式,释放出大量的能量。但棕矮星的质量却不足达到此反应,而是以氘融合为氦方式产生能量,由于效率较低所以棕矮星发出的光比恒星弱得多,所以被称为“失败的恒星”。
我们仍然不知道棕矮星的质量极限在哪里,以及棕矮星的化学成分、形成方式与初始半径,因此需要较多研究资料。但它们相当罕见,到目前为止,我们只研究约30颗棕矮星,相比已详细研究数百颗行星,极为稀少。
团队研究对象为凌日系外行星巡天卫星(TESS)所发现的5颗伴星—TOI-148b、TOI-587b、TOI-681b、TOI-746b和TOI-1213b,它们被称为“伴星”,是因为各自围绕其母恒星运行。天体的公转周期为5到27天,半径是木星的0.81到1.66倍,质量是木星质量的77到98倍,这使它们处于棕矮星和恒星的边界。研究人员表示:这5个天体的信息揭示棕矮星的性质,让我们能了解它们是如何形成与如此稀有。科学家认为这些天体是棕矮星,根据是它们的大小和年龄之间的关系,由于棕矮星应该会燃烧氘后逐渐冷却,所以体积会随年龄而缩小。其中最老的TOI 148b和746b,具有较小的半径,而两个较年轻的星体具有较大的半径。天文学家认为这些天体是如此接近棕矮星的质量边界,值得进一步观测以了解它们。
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