天文學家利用蓋亞衛星和甚大望遠鏡的 GRAVITY 儀器，首次成功觀測到明亮恒星附近的褐矮星。在所研究的八個天體中，有五個被確定為褐矮星，它們以其接近的軌域和意想不到的光度特征對現有模型提出了挑戰。這一成果不僅彰顯了空間觀測技術的新能力，還增強了我們對亞恒星天體和行星形成的了解。
一個研究小組發現了執行在明亮恒星附近的褐矮星，蓋亞衛星和甚大望遠鏡的GRAVITY儀器使這一觀測成為可能。這些發現揭示了與地球與太陽距離相近的褐矮星軌域，為了解褐矮星的形成和天體動力學提供了新的視角。圖片來源：歐空局，編輯
法國國家科學研究中心（CNRS）、格勒諾布爾艾爾卑斯大學（Université Grenoble Alpes）和巴黎-PSL 天文台（Observatoire de Paris-PSL）[1]的研究人員組成的科學家團隊首次觀測到了在明亮恒星附近執行的褐矮星，這是天文精確成像的一項創舉。
在拍攝到的 8 個伴星[2]中，研究人員確定其中 5 個是褐矮星。褐矮星是一種尚不十分清楚的亞恒星天體，既不是恒星也不是行星，而是介於恒星和行星之間的天體[3]。
這項研究中發現的這些褐矮星繞恒星執行的距離相當於我們的行星與太陽之間的距離。如此短的距離讓人們對褐矮星的形成產生了疑問。此外，觀測到的某些通量比科學模型預測的要弱。這可能意味著其中一些褐矮星屬於雙星系統--也就是說，它們本身可能被較小的伴星環繞。
這些史無前例的觀測是透過聯合使用兩台儀器實作的：蓋亞衛星和位於智利 Cerro Paranal 的甚大望遠鏡幹涉儀（VLTI）。蓋亞的數據對數十萬個多重系統進行了編目，並記錄了它們的位置和運動情況，這使得科學家們能夠確定八個天體，由 VLTI 的 GRAVITY 儀器進行有針對性的觀測，該儀器就像一個放大鏡。
雖然 GRAVITY 能夠以無與倫比的精度測量恒星天體最微小的特征，[4]但它必須瞄準精確的區域--這正是蓋婭的工作。在 GRAVITY 接收到蓋亞辨識出的八個伴星的光訊號後，科學家們分析了它們的光度和品質，[5]從而得出五個是褐矮星的結論。在此之前，這種"隱藏的恒星伴星"一直沒有被觀測到。
研究小組的研究成果將於6月20日發表在【天文學與天體物理學】（Astronomy & Astrophysics）雜誌上。這些發現不僅對這些不尋常的天體--褐矮星的形成，而且對大品質系外行星和太陽系行星的形成都提供了新的見解。
說明
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以下法國研究單位參與了這項研究：天體物理空間研究和儀器實驗室（巴黎-PSL 天文台/法國國家科學研究中心/索邦大學/巴黎城市大學）、格勒諾布爾平面和天體物理研究所（法國國家科學研究中心/格勒諾布爾艾爾卑斯大學）、馬賽天體物理實驗室（艾克斯-馬賽大學/法國國家空間研究中心/法國國家科學研究中心），以及拉格朗日實驗室（法國國家科學研究中心/蔚藍海岸天文台/蔚藍海岸大學）。
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伴星是圍繞恒星執行的天體。
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產生能量並因此發光的能力是恒星有別於行星的一個特征。與行星不同，恒星的品質足以燃燒其核心的氫。另一方面，褐矮星的品質雖然不足以燃燒氫，但仍然比行星大得多：大約是木星的 30 倍，但比太陽系的恒星太陽小 30 倍。
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GRAVITY 使用一種稱為幹涉測量法的技術，透過這種技術，多個地面望遠鏡可以對準同一天體進行高分辨率觀測，因此即使是非常小的低光度天體也能被觀測到。
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光度和品質是了解天體如何隨時間冷卻的兩個關鍵指標，因此可以追溯天體形成的歷史。
DOI: 10.1051/0004-6361/202450018
