這篇文章描述了占士韋伯太空望遠鏡在2023年12月13日釋出的一張新影像，圖中天文學家們辨識出了三個不同尋常的天體，一個非常微小的「恒星」類別——褐矮星。
在前一期我們探討了韋伯望遠鏡拍攝到的赫比格-哈羅物件：HH797。
在HH797附近有一個名為IC348的星團，天文學家最近在這個星團中發現了褐矮星，十分巧合。
IC348星團位於英仙座，大約距離地球1000光年遠。
IC348是一個非常年輕的星團，由星雲和約400顆恒星組成，這些恒星的平均年齡大約為五百萬年。
與太陽的46億年相比，IC348的年齡要年輕得多，正處於成長的初期階段。
觀測這個星團，你會發現大多數恒星仍在吞噬周圍的氣體。
2013年，哈勃望遠鏡曾經在這個星團觀察到恒星成長，它們在吸收氣體物質。
星團中的恒星像煙花一樣閃耀，周期為25.3天，這是兩顆恒星互相牽引周圍氣體物質時的現象，非常夢幻。
IC348的迷人之處在於其充滿了創生的神秘感。
正因為其年輕，天文學家才能在此找到褐矮星的痕跡。
褐矮星是一種特殊的天體，直到1995年才被正式確認存在，它被認為是恒星演化失敗的產物，有時被稱為「失敗的恒星」。
恒星通常是由星雲演化而來的。
原恒星是恒星形成過程中的第一步，這是形成恒星的關鍵階段，原恒星會被包裹在星雲中，這些星雲是其後續成長的「食物」。
恒星成長有兩種可能的結果。
一種是原恒星吸收足夠的物質，使內核達到足夠的溫度和壓力以觸發氫的核聚變反應，這樣就會演變成一顆真正的恒星，能夠持續發光發熱。
另一種情況是原恒星雖然能發光發熱，但所吸收的物質不足以觸發核心的氫聚變反應，它的能量主要來自最初積累的重力能及部份氘的核聚變，這些能量最終會耗盡，使得星體逐漸變暗，變成褐矮星，這種星體未能成功啟動核心聚變。
嚴格來說，這些褐矮星不再屬於恒星類別，而更像是超大的氣態巨星，但與行星又有所不同，因為它們的起源與行星不同，行星起源於恒星周圍的行星盤，而褐矮星則是從中心的原恒星演化而來，因此可以獨立存在。
因此，當天文學家在IC348星團中發現三個獨立的、質素遠小於恒星的亮點時，他們懷疑這些可能是褐矮星，盡管也有猜測它們可能是「流浪行星」，即逃離恒星重力的行星，但考慮到IC348的年齡僅約500萬年，行星尚處於形成階段，它們不可能逃離恒星的束縛，因此這三個亮點很可能是褐矮星。
根據分析，這三顆褐矮星的質素最大不超過8倍木星質素，其中最小的一顆只有3-4倍木星的質素，這一數據令人驚訝，挑戰了現有的理論極限。理論上，褐矮星的最小質素應為13倍木星質素，但這三顆褐矮星的質素都小於這一理論值，尤其是那顆3-4倍木星質素的褐矮星。
這三顆褐矮星的表面溫度估計在800到1500攝氏度之間，與被稱為「熱木星」的行星溫度相近。
褐矮星的存在表明，恒星形成有一個質素下限，這是天文學家估計的恒星形成的最小質素，低於這一質素的天體不能啟動核心的氫聚變反應，因此無法成為真正的恒星。
盡管0.08太陽質素是理論推測，實際情況可能有所不同，因此觀測褐矮星可以幫助天文學家研究恒星的最小極限，確定恒星和褐矮星的界限。
1995年，天文學家在距地球19光年的天兔座首次確認褐矮星的存在，發現了一個由紅矮星229A和褐矮星229B組成的雙星系統。
這顆褐矮星的質素約為木星的60倍。
從1995年首次發現褐矮星到現在，天文學家已確認了數千顆此類天體。透過研究這些樣本，天文學家發現，盡管褐矮星不是真正的恒星，但它們具有一些恒星的特性，如擁有伴星，甚至擁有行星，如2M1207b，它是第一個發現存在行星的褐矮星。
即使褐矮星是失敗的恒星，它們仍具備一些恒星的內容。
以上就是關於韋伯望遠鏡此次拍攝及褐矮星的介紹，希望大家繼續關註和支持天文科普。
