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每16个小时变暗一次的神秘天体终于揭晓,凌日信号改变暴露其踪迹

  

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  银河系中这个奇怪的天体一天里会对我们眨一两次眼(意为朝我们闪烁发光),现在天文学家知道这种现象的原因了。该天体名叫NGTS-7,在大部分望远镜的观测中它只是一颗单独的恒星。英国华威大学的研究人员发现它在发射光芒,于是就开始观察它,但在更加细致的研究后他们注意到它的光芒每16.2个小时就会短暂地变暗一次。当天文学家们把图像放大时,他们意识到这个星系中其实有两颗大小相似的恒星,其中只有一颗会短暂地变暗——这表明有什么黑暗的东西在绕着这颗恒星转,或者这个黑暗的东西就在这颗恒星的表面上。

  科学家指出,有一颗褐矮星正绕着其中的一颗恒星旋转,它的轨道太近了以至于16.2小时就能完成一次公转。

  

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  为了实现这一目标,研究人员运用了与探测系外行星相似的技术,即在褐矮星穿过它的主恒星和地球之间时测量光线是如何变暗的。这种光线的变暗是“凌日”的的信号:凌日是一种由很小很暗的天体(这种天体即便是通过性能强大的望远镜也无法直接看到)造成的短暂日偏食。因为这颗恒星比较小而褐矮星又相对较大,所以这种凌日信号实际上是夜空观测中出现的典型系外行星凌日信号的10倍大。

  但是你一旦发现了凌日信号,你就必须弄清楚它的原理,这很棘手,因为褐矮星的凌日信号很奇怪。首先,它们会因为自身的内部热量和附近恒星的热量而发出微弱的光,以我们的眼睛来看,典型褐矮星的温度介于黑色与淡红色之间,在这个恒星系中,褐矮星不停地接收它主恒星的热量,这就意味着它朝向恒星的一面会变得通红。而它的背面则偏暗,但是正面的热量会被太阳风吹至背面,从而背面也会升温。

  

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  把所有这些不同的因素都考虑进去并弄清楚自己实际上在观察什么,对天文学家来说是一项挑战,这些天体比科学家通常探测的木星或大型系外行星要大几十倍,但它们的质量还不足以使它们像恒星那样通过核聚变发光。因为它们体积偏大,所以它们从恒星前经过时我们可以很容易就发现它们。

  但它们的数量也很少:通过凌日发现的褐矮星也就20多颗的样子,而目前银河系中总共也只发现了大约1000颗。相比之下,天文学家已经发现了数千颗系外行星。因此,天文学家认为至少在我们可以清楚观察到的太空区域内一定有一片“褐矮星沙漠”。我们所知的褐矮星数量太少了,一定是因为它们本身数量就很少,而不是我们在观测的时候遗漏了它们。

  以一颗褐矮星的角度来说,这个三体恒星系中的褐矮星尤其奇怪,因为它离主恒星的距离太近了,它似乎是被星系中另一颗恒星的引力给推进现在这个近距离轨道中的。现在它和主恒星完全同步,两个天体旋转和环绕,褐矮星的一侧总是固定地面朝着恒星的同一侧,就好像它们俩被一根绳子给拴在了一起一样。研究人员确认这两个天体同步的原因是主恒星表面的阴影(可能是黑子)似乎同样也以16.2小时的周期在旋转(这种棘手程度是分析如此困难的主要原因)。

  

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  随着时间的推移,主恒星的引力将使褐矮星的运行速度变慢,导致轨道收缩,凌日现象会发生得更加频繁。最终的结果是,这颗褐矮星的轨道在不久后(以恒星的角度来说)会完全崩溃,而它也会撞向它的主恒星。


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