发现百年来最近恒星系统 非传说中的复仇女神

▲百年来所发现距离太阳系最近的恒星系统。(图/引用自台北天文馆网路天文馆网站)

国际中心综合报导

美国宾州大学(Penn State University)天文学家Kevin Luhman等人借由广角红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)的观测资料,发现一组迄今已知离太阳第3近的恒星系统,同时也是自1916年以来所发现的所有恒星中,离太阳系最近的,有可能成为未来进行外太空载人探测目标之一。

这是一对双星系统,编号为WISE J104915.57-531906,由2颗棕矮星(brown dwarf)所组成。棕矮星的质量太小,不足以点燃核融合反应,因此无法成为一颗正式恒星。这些又小、又冷、又暗的类恒星天体,其实行为模式更像木星一类的气体行星,而非一般恒星。

这对棕矮星距离地球约6.5光年,换言之,地球所发出的光电讯号,只需要花6.5年就可以抵达那里。WISE J104915.57-531906距离地球如此之近,提供天文学家一个研究棕矮星性质机会,并可很容易地在这对双星周围寻找是否有系外行星踪迹,或许还可将针对棕矮星研究所得的结果应用在那些气体巨行星上,更甚者,它将是未来进行太阳系以外的载人太空探测的目标之一。

WISE J104915.57-531906的距离只比1916年发现的巴纳德星(Barnard's star,)还远一些;巴纳德星位蛇夫座,距离地球约6.0光年左右,是一颗质量非常小的红矮星。而离地球最近的恒星系统就是半人马座Alpha星(Alpha Centauri),其中的C星(比邻星,Proxima)距离地球约4.2光年,系统中的另外两颗恒星A与B则距离约4.4光年。

WISE J104915.57-531906是透过WISE卫星观测到的,搜寻低质量天体本就是WISE卫星的主要任务之一。不过,WISE探测器上的望远镜解析能力毕竟有限,一旦发现这些天体之后,必须另外透过地面大型望远镜来确认这些天体的性质。WISE J104915.57-531906就是利用位在智利双子南座望远镜(Gemini South)来进行后续的追踪观测,才发现它其实是棕矮星双星系统。

曾有天文学家猜测有颗很远、很暗的天体绕行太阳,这颗天体有时被称为「复仇女神(Nemesis)」。然而,通过轨道推算,这对双星在太空当中前进的速度非常快,不是绕行太阳该有的轨道型态,因此这对双星当然不是那个假想中的复仇女神。

通常离得愈近的天体,在天空中自行(proper motion)速度也愈快(横越天空的速度),就像是站在旷野中,邻近的汽车一会儿就能从身旁呼啸而过,而远方的汽车则似乎在地平线上缓缓移动一般。通常天文学家从天体的自行速度快慢,便可大致推知天体离地球的远近。

Luhman等人是从WISE于2011年完成的巡天资料库中发现这对棕矮星,回推1978~1999年间位置,然后按推测位置从以前的其他巡天资料库影像中寻找WISE J104915.57-531906的身影,如数位巡天计划(Digitized Sky Survey,DSS)、2微米全天巡天计划(Two Micron All-Sky Survey)、深度近红外南天巡天计划(Deep Near Infrared Survey of the Southern Sky)等。

将所有找出的影像资料予以综合后,便可以视差法(parallax)计算这个天体的距离;视差是因地球绕行太阳而引起天体在天空中的位置变动,离得愈近的天体,视差变动愈大。然后Luhman等人在利用双子南座望远镜取得天体光谱和影像,由光谱可知其表面温度极低,性质应为棕矮星,由影像则呈现「它」其实是「它们」,且两颗子星都是棕矮星。

不过,它们的故事可没到此结束。身为离太阳系最近的天体之一,天文学家势必会针对WISE J104915.57-531906继续进行诸多更深入的探究。(文/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)