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斯皮策和斯威夫特观察微透镜事件,查明布朗矮人

2018-05-15
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这张插图描绘了一个新发现的棕矮星,这个矮星是我们太阳系中最大质量的行星(木星)和质量最小的已知恒星之间的某个物体。

em天文学家使用美国国家航空航天局的斯皮策和斯威夫特太空望远镜发现了一颗棕矮星,它和它的恒星经过地球和银河系中更遥远的恒星之间。这次通过创造了一个微透镜事件,系统的重力在数周内放大了背景恒星的光线。 / em

NASA的Spitzer和Swift太空望远镜在首次合作时,联合起来观测微透镜事件,当一颗远恒星由于至少一个前景宇宙物体的引力场而变亮时。这种技术对寻找低质量物体如行星等绕行恒星非常有用。在这种情况下,观测结果显示了一个棕矮星。

布朗矮星被认为是行星和恒星之间缺失的联系,其质量高达木星的80倍。但是它们的中心并不热或不够密集,不能像恒星那样通过核聚变产生能量。奇怪的是,科学家们已经发现,对于恒星的质量,我们太阳的质量不到1%,在3 AU(1 AU是地球和太阳之间的距离)内有一颗棕矮星。这种现象被称为“棕矮desert沙漠”。

新发现的棕矮星可能栖息在这片沙漠中,这颗矮行星围绕着一颗主星。 Spitzer和Swift通过地面微透镜测量(包括光学引力透镜实验(OGLE))观察了微透镜事件。这个褐矮星的发现,用笨重的名字OGLE-2015-BLG-1319,标志着两个太空望远镜第一次合作观测微透镜事件。

美国宇航局喷气推进实验室的加州帕萨迪纳NASA博士后研究员Yossi Shvartzvald说:“我们想要了解恒星周围的棕矮星是如何形成的,以及为什么它们相对于它们的恒星存在差距。” “天体物理学杂志”发表的一项研究的主要作者。 “”沙漠“可能不像我们想象的那么干燥。”

两颗空基望远镜与地面合作天文台观测由褐矮星引起的微透镜事件

什么是微透镜?

在微透镜事件中,背景源明星是观察者的手电筒。当一个大块物体沿着视线经过背景恒星前方时,背景恒星会变亮,因为前景物体偏转并聚焦来自背景源恒星的光线。根据介入物体的质量和对齐情况,背景恒星可以短暂地出现数千次更亮。

更好地了解透镜系统性能的一种方法是从多个有利位置观察微透镜事件。通过使用多台望远镜记录背景恒星的亮度,科学家们可以利用“视差”,即从空间的两个点看到的物体位置的明显差异。当你将拇指放在鼻子前面并闭上你的左眼,然后打开它并闭上你的右眼,你的拇指似乎在太空中移动 - 但它保持着两只眼睛打开。在微透镜的情况下,观察来自两个或更多个分开的位置的相同事件将导致不同的放大模式。

“任何时候你有多个观测点,比如地球和一个,或者在这种情况下,两个太空望远镜,就像有多个眼睛看东西有多远一样,”Shvartzvald说。 “从微透镜如何工作的模型中,我们可以用它来计算物体的质量和距离之间的关系。”

新研究

Spitzer在2015年7月观测到包含棕矮星的二元系统

虽然斯皮策在太阳附近的地球轨道上与地球距离超过1英里,但斯威夫特正处于围绕我们星球的低轨道上。斯威夫特在2015年6月下旬通过微透镜看到了二进制系统,这是该望远镜第一次观测到微透镜事件。但斯威夫特距离地面望远镜还不够远,对这一特殊事件有着截然不同的看法,因此两者之间没有视差。这让科学家们了解望远镜对某些类型物体和距离的能力极限。

“我们的模拟结果表明,斯威夫特可以测量附近的较少海量物体的视差,包括不会绕行恒星的”自由浮动行星“,”Shvartzvald说。

通过结合这些天基和地面望远镜的数据,研究人员确定,新发现的棕矮星的质量在30到65颗之间。他们还发现,棕矮星围绕着一颗K矮星,这颗恒星的质量往往约为太阳的一半。根据现有数据,研究人员发现棕矮星与其主星之间有两种可能的距离:0.25 AU和45 AU。 0.25 AU的距离会把这个系统放在棕色的矮旷沙漠中。

“未来,我们希望从多个观察角度对微透镜事件有更多的观察,使我们能够进一步探索褐矮星和行星系统的特征,”JPL科学家,该研究的共同作者Geoffrey Bryden说。

研究:两颗太空望远镜同时进行微透镜观测:Spitzer和Swift在事件OGLE-2015-BLG-1319中揭示了一颗棕矮星

来源:伊丽莎白兰多,喷气推进实验室