Gliese 229 B 其實是一對緻密棕矮星

[peter]

Gliese 229 B是一颗密近双星 https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1449704.htm

该研究团队利用GRAVITY干涉仪和位于超大望远镜上的CRIRES+光谱仪分别对格利泽229B进行了观测。这两组观测结果均独立地将格利泽229B解析为两个组成部分，即格利泽229Ba和Bb，从而解决了理论与观测之间的矛盾。在2微米的波长下，这两个天体的流量比为0.47±0.03，质量分别为38.1±1.0和34.4±1.5个木星质量（MJup）。

它们以0.042天文单位（au）的半长轴每12.1天绕彼此旋转一周。格利泽229BaBb的发现，每个天体的质量仅比最重的行星大几倍，且两者之间的距离是地月距离的16倍，这引发了关于恒星周围紧密双星褐矮星形成和普遍性的新问题。

据悉，由于与巨型系外行星的相似性，恒星周围的褐矮星伴星为行星形成和演化的基本过程提供了洞见。根据它们的轨道，发现一些褐矮星伴星的质量超过了根据其亮度和主星年龄所作的理论预测。这要么意味着理论尚不完善，要么意味着这些天体并非单一实体。例如，它们可能是两个各自质量较小、本征亮度较低的褐矮星。其中最成问题的是格利泽229B，尽管其动力学质量测得为71.4±0.6个木星质量（MJup），但其亮度却比模型预测低了至少2到6倍

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Gliese 229 B 其實是一對緻密棕矮星  https://technews.tw/2024/10/23/gliese-229-b-is-actually-a-pair-of-brown-dwarfs/


1995 年加州理工學院的研究人員在帕洛瑪天文臺發現了第一顆棕矮星 Gliese 229 B。當時就發現 Gliese 229 B 的大氣中含有甲烷，這是木星等氣體巨行星的典型現象，但卻不是恆星的典型現象，這一發現標誌著首次確認了一類被稱為棕矮星的冷卻類恆星天體，這些天體是行星和恆星之間的缺失環節，早在 30 年前就有人提出這個理論。

自發現至今已有數百篇關於它的論文發表，但它一直存在著一個謎團，即它的亮度與其質量不符。棕矮星介於恆星和巨行星之間，比恆星輕，但比像木星這樣的氣體巨行星重。天文學家測得Gliese 229 B的質量約是木星的70倍，但這樣質量的天體應該比觀測到的更亮才對。現在，由加州理工學院領導的國際研究團隊終於揭開了這個謎團，這顆棕矮星實際上是一對緊密相連的棕矮星，它們的質量分別是木星質量的38倍和34倍，並每隔12天繞彼此旋轉一次。如此，其亮度便符合這兩顆小而暗的棕矮星在這個質量範圍內的預期亮度。


Gliese 229 B被認為是棕矮星的典範，一直以來我們對這個天體的理解是錯誤的，它不是一顆，而是兩顆，因為直到現在，我們才有能力探測到這麼近的分離距離。這項發現也帶出了新的問題，那就是像這樣緊密的棕矮星雙星是如何形成的？這也表示可能還有類似的棕矮星雙星系統，甚至是系外行星雙星系統有待發現。事實上，Gliese 229 B在被發現近30年間和經過數百次的觀測後，仍以其出乎意料的暗淡程度困擾著天文學家。研究人員表示Gliese 229 B可能是雙胞胎，但要躲過天文學家30年的注意，這兩顆棕矮星必須彼此非常接近。

為了解決這一問題，研究團隊使用了位於智利歐南天文臺甚大望遠鏡（VLT）的兩個不同儀器。

GRAVITY儀器（結合來自四個不同望遠鏡的光線的干涉儀）將此天體解析為兩個，
並使用CRIRES+檢測兩個天體的不同光譜特徵。後一種方法是測量棕矮星大氣中分子的運動（或稱都卜勒位移），
結果表明當一個天體朝向地球時，另一個則遠離地球，反之亦然，因為這兩個天體互相環繞運行。
這些歷時五個月的觀測結果顯示，這對現在稱為Gliese 229 Ba和Gliese 229 Bb的棕矮星，
每隔12天就會互相繞行一圈，兩者之間的距離只有地球和月球間的距離的16倍，
並且這對雙星每250年繞著一顆M矮星（比太陽更小、更紅的恆星）運行一圈。


這兩個互相旋轉的世界，半徑其實比木星還小，這對旋轉的天體是如何形成的仍然是個謎。有些理論認為，棕矮星對可能在圍繞形成恆星的盤狀物質中形成，圓盤會分裂成兩個棕矮星的種子，這些種子在近距離相遇後產生重力束縛。這些相同的形成機制是否也會在其他恆星周圍形成行星對，仍有待觀察。未來，研究團隊希望利用一些儀器來尋找軌道更緊密的棕矮星雙星系統。相關研究成果發表於《nature》期刊上。

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