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超冷双矮星系统 發現 2 顆不發可見光的恆星緊密互繞 LP 413-53AB 彼此很近_週期17 小時
2024-11-26 14:50:26 *
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作者 主題: 超冷双矮星系统 發現 2 顆不發可見光的恆星緊密互繞 LP 413-53AB 彼此很近_週期17 小時  (閱讀 3665 次)
peter
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« 於: 2023-01-12 10:42:41 »


週期17 小時
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https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1338769.htm

超冷矮星很难用人眼看到,因为它们在红外光谱中释放出大部分能量。换句话说,它们燃烧的亮度不足以发出我们肉眼可以看到的光。不过,它们在宇宙中还是非常常见的,天文学家可以用专门的工具来观察它们。

西北大学温伯格文理学院的物理学和天文学博士后研究员Chih-Chun"Dino"Hsu决定在一个现在被称为LP 413-53AB的恒星系统上训练这种工具--以夏威夷W.M. Keck天文台的望远镜的形式。他是在使用他开发的一种算法来分析有关各种系统发出的光的档案数据之后这样做的。他的分析发现,在一次测量中,来自两颗恒星的光所产生的光谱线是重叠的,但在另一次测量中,这些光谱线却出现了分歧。第一次测量会导致观察者相信LP 413-53AB只是一颗星;第二次则意味着有两颗星存在。

Hsu亲眼看到了这种转变。他说,"当我们进行这项测量时,我们可以看到事情在几分钟的观察中发生了变化,我们跟踪的大多数双星的轨道周期是几年。因此,你每隔几个月就能得到一次测量结果。然后,过了一段时间,你就可以把拼图拼起来。在这个系统中,我们可以看到光谱线实时地移动开来。在人类的时间尺度上看到宇宙中发生的事情是令人惊讶的。"

Hsu确定这两颗矮星之间的距离约为100万公里(约621370英里),使这对矮星比木星和其卫星木卫四之间的距离还要近。换句话说,这两颗恒星之间的空间仅仅是地球和太阳之间空间的1%。这对伴星如此之近,以至于它们只需要20.5个小时就能围绕对方旋转,使得每颗恒星的一年还不到地球时间的一天。

这只是天文学家发现的第四个超冷矮星双星系统。除了拥有所有其他系统中最短的周期之外,LP 413-53AB也要老得多,其年龄为数十亿年,而其他系统的年龄约为4000万年。此外,尽管以前的双矮星系统有希望在它们周围有可居住的行星,但LP 413-53AB不会是这种情况,因为这些行星将存在于离恒星表面太近的地方,无法维持生命。

"这些超冷矮星是我们太阳的邻居,"Hsu说。"为了确定潜在的宜居宿主,从我们的近邻开始是有帮助的。但是,如果近距离双星在超冷矮星中很常见,那么可能很少有可居住的世界可以被发现。"

撇开外星生命不谈,Hsu的算法为研究人员提供了一个新的工具,以寻找在双星系统中发现的其他超冷矮星,这些系统在历史上是很难发现的。

"这些系统是罕见的,"研究报告的共同作者、加州大学圣地亚哥分校的校长博士后Chris Theissen说。"但是我们不知道它们之所以罕见是因为它们很少存在,还是因为我们没有发现它们。这是一个开放式的问题。现在我们有一个数据点,我们可以开始建立。这些数据已经在档案馆里放了很久了。新的工具将使我们能够寻找到更多像这样的双星。"

关于LP 413-53AB的发现于1月10日在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会第241次会议上公布。
« 最後編輯時間: 2023-03-03 17:50:04 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2023-01-16 12:39:30 »

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/astronomers-spot-a-tiny-binary-system/ 

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« 回覆文章 #2 於: 2023-01-18 09:56:00 »

https://technews.tw/2023/01/18/lp-413-53ab-star/ 

宇宙最極端的一種互動現場,或許就是 2 顆恆星明明共處緊密系統,卻因都不會發出可見光而玩起互相繞旋的捉迷藏。

該系統稱為 LP 413-53AB,包含 2 顆因為溫度極低所以不會發出可見光(大部分發出紅外光)的超低溫矮星(Ultra-cool dwarf),由美國西北大學、加利福尼亞大學聖地牙哥分校科學家在梳理存檔數據時確認。

研究人員表示,這 2 顆恆星質量很低,被彼此引力緊緊鎖在一起,只是它們發出的紅外光對研究人員來說看起來像單顆恆星,直到利用凱克望遠鏡於 2022 年 3 月、7 月、10 月、12 月進一步調查,才發現它們是 2 個獨立個體,僅需 20.5 小時就繞行彼此一圈。

研究人員認為,LP 413-53AB 系統可能已存在數十億年,且是有史以來檢測到公轉軌道週期最短的聯星系統之一,很可能隨時間推移逐漸互動靠近,或者有第 3 顆已經消失的恆星被拋出系統後讓這 2 顆恆星靠得更緊密。

超冷矮星比太陽黯淡,表面維持液態水的行星必須離恆星更近,然而 LP 413-53AB 系統的適居帶距離恰好與恆星公轉軌道距離相同,因此該系統基本上無法孕育適居帶行星。

此類型系統很少見,雖然少了探索類地行星的樂趣,但新觀測數據有助於加強聯星形成與演化的理論模型。
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« 回覆文章 #3 於: 2023-03-03 17:47:55 »

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1347335.htm  

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acba8c

preliminary orbital period of 0.7106156 ± 0.0000002 days,

低于2430℃(4400°F)。这意味着它们发出的大部分光线是红外线,这恰好使它们对我们来说是看不见的。LP 413-53AB,虽然它已经被天文学家了解了几十年,但人们一直认为它是一颗单星。但是最近,当西北大学的天体物理学家Chih-Chun Hsu更仔细地检查它时,情况发生了变化。他用自己设计的算法从光谱数据中为恒星建模,并发现光谱线向相反的方向移动,并最终分裂成一对。这表明它实际上是两颗非常接近的恒星。  

为了亲自证实,Hsu和他的团队使用夏威夷的凯克天文台来研究这个恒星系统,果然,在2022年3月至2023年1月的一系列观测中,该团队可以看到该系统变化非常快。

"当我们进行这项测量时,我们可以看到事情在几分钟的观察中发生了变化,"该研究的共同作者亚当-布尔加瑟教授说。"我们跟踪的大多数双星的轨道周期是几年。因此,你每隔几个月就能得到一次测量。然后,过了一段时间,你就可以把拼图拼起来。在这个系统中,我们可以看到光谱线实时地移动开来。在人类的时间尺度上看到宇宙中发生的事情是令人惊奇的。"

这些观测结果表明,LP 413-53AB是由一对超冷矮星组成的,它们之间的距离仅相当于地球和太阳之间的1%。这意味着它们在短短的17个小时内就会围绕对方运行,这使得它成为迄今为止发现的此类双星中最紧密的轨道,也是已知的任何天体中最紧密的轨道之一。

天文学家认为,这些恒星随着时间的推移自然地向对方迁移,或者最初可能有第三个同伴被弹出,使剩下的两个更接近。

靠近并不是这个系统所打破的唯一记录--这些恒星也是已知的最古老的同类恒星。虽然大多数超冷矮星"只有"4000万年左右的历史,但这些超冷矮星估计有几十亿年的历史,其年龄与我们的太阳相当。

该研究小组计划使用该技术调查其他超冷矮星,以便有可能发现其他目前未知的双星系统。

该研究发表在《天体物理学报》上。
« 最後編輯時間: 2023-03-03 17:49:46 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #4 於: 2023-05-01 13:27:39 »

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1357595.htm
在此之前,天文学家只检测到了三个短周期的超冷矮星双星系统,它们都比较年轻--最多只有4000万年历史。

LP 413-53AB估计有数十亿年的历史--与我们的太阳年龄相似--但其轨道周期至少比迄今为止发现的所有超冷矮星双星短三倍。
领导这项研究的西北大学天体物理学家Chih-Chun"Dino"Hsu说:"发现这样一个极端的系统是令人兴奋的。原则上,我们知道这些系统应该存在,但是还没有发现这样的系统。"

Hsu最近在西雅图举行的第241届美国天文学会会议的新闻发布会上介绍了这项研究,作为"恒星及其活动"会议的一部分。Hsu是西北大学温伯格文理学院的物理学和天文学博士后研究员,也是西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心(CIERA)的成员。他在加州大学圣地亚哥分校读博士时就开始了这项研究,他在那里得到了Adam Burgasser教授的指导。

该团队在探索档案数据时首次发现了这个奇怪的双星系统。Hsu开发了一种算法,可以根据恒星的光谱数据为其建模。通过分析一颗恒星发出的光的光谱,天体物理学家可以确定该恒星的化学成分、温度、重力和旋转。这种分析还显示了恒星向观察者移动和远离观察者时的运动,称为径向速度。在研究LP 413-53AB的光谱数据时,Hsu注意到一些奇怪的现象。早期的观测发现,当这两颗恒星大致排列在一起时,它们的光谱线重叠在一起,这让他相信这只是一颗恒星。但是当这些恒星在它们的轨道上移动时,光谱线向相反的方向移动,在后来的光谱数据中分成了一对。Hsu意识到,实际上有两颗恒星被锁定在一个极其紧密的双星中。

利用W.M.Keck天文台的强大望远镜,徐志摩决定亲自观察这一现象。2022年3月13日,该团队将望远镜转向金牛座,也就是该双星系统所在的位置,并观察了两个小时。然后,他们在7月、10月和12月进行了更多的后续观测。

"当我们进行这种测量时,我们可以看到事情在几分钟的观察中发生变化,"Burgasser说。"我们跟踪的大多数双星的轨道周期是几年。所以,你每隔几个月就能得到一次测量。然后,过了一段时间,你就可以把拼图拼起来。在这个系统中,我们可以看到光谱线在实时地移动。在人类的时间尺度上看到宇宙中发生的这种事情是令人惊讶的。"

观察结果证实了Hsu归纳的模型的预测。这两颗恒星之间的距离大约是地球和太阳之间距离的1%

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