利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!

当一颗恒星发出的光经过一颗充当透镜的褐矮星时,它就会被放大成一幅扭曲的图像,就像透过酒杯柄看到的物体一样,这样就可以检测和表征透镜中的物体。

利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!

博科园:本文为天文学类

褐矮星是质量小于太阳的恒星,不能燃烧氢。它们(至少在质量上)构成了行星和恒星之间的桥梁,天文学家认为它们的形成和演化方式不同于行星或恒星。引力微透镜是一种很好的探测它们的方法,因为不依赖于它们暗淡的光,而是依赖于它们的质量。

(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)

当一颗恒星发出的光经过一颗充当透镜的褐矮星时,它就会被放大成一幅扭曲的图像,就像透过酒杯柄看到的物体一样,这样就可以检测和表征透镜中的物体。到目前为止,已经用引力透镜探测到32颗棕矮星。其中五个是孤立的,但大多数是在双星系统中,它们是微弱m矮星的伴星。它们为棕矮星形成提供了重要的约束条件。

利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!

博科园-科学科普:褐矮星的关键参数是其质量,但利用微透镜很难测量其质量。使用这种方法,可以测量随着时间变化而放大和扭曲的恒星图像(它随着地球有利位置的移动而变化),但这种技术无法控制距离,距离越大,产生同样大小的扭曲所需的质量就越大。认识到这个问题,科学家们预测,如果能够从两个分离良好的有利位置观测到引力透镜闪光,那么视差测量(从两个分离的有利位置观察到的恒星位置之间的视差)将决定这个黑暗物体的距离。斯皮策太空望远镜以尾随地球的轨道环绕太阳运行,目前距离地球1.66个天文单位(1 AU是地球到太阳的平均距离)。

利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!

斯皮策太空望远镜环绕太阳的轨道图。斯皮策望远镜现在距离地球约1.66个天文单位,已经被用于数百次引力透镜事件的视差测量,使天文学家能够确定到透镜物体的距离,从而测量它们的质量。一篇新论文报道了发现并描述了一个引力透镜的褐矮星双星对。图片:NASA/Spitzer

利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!

斯皮策望远镜在这方面是独一无二的,事实上它已经成功地用于测量数百个引力透镜事件的视差距离,从而帮助确定质量。CfA天文学家Jennifer Yee和In-Gu Shin是一个大型微透镜天文学家团队的成员,他们利用斯皮策望远镜和地面望远镜研究了一个不寻常的微透镜事件。这个物体,MOA-2016-BLG-231,位于9400光年外的银河系圆盘上。它扭曲的光线曲线形状显示,它可能是一对质量分别约为21和9倍木星质量的褐矮星(较小的那颗正处于质量下限,因为它是一颗褐矮星,而不是一颗巨大的行星)。这仅仅是发现的第五个两个都是褐矮星的褐矮星双星系统,改进的统计数据使天文学家能够处理所需的形成机制。

利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!

博科园-科学科普|研究/来自: 哈佛史密森尼天体物理中心

参考期刊文献:《天体物理学》

DOI: 10.3847/1538-4357/aaf861

博科园-传递宇宙科学之美

(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)

"利用引力透镜效应,发现褐矮星双星!"的相关文章