簡介：天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個距地球約450光年的非常奇怪的雙星系統(tǒng)：它的兩個成分都不是恒星。其中一顆是褐矮星（被稱為"失敗的恒星"，它由于質(zhì)量不足無法成為燃燒的恒星，但其質(zhì)量仍遠大于太陽系最大的行星木星。），另一顆是行星。它們具有已知系統(tǒng)中最低的結(jié)合能。只需很少的能量輸入就可以將它們解開并甩開。

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個距離地球450光年左右的非常奇怪的雙星系統(tǒng)：它的兩個組成部分都不是恒星。相反，其中一個是一顆褐矮星，另一個似乎是一顆圍繞著它運行的行星！即使如此，這顆褐矮星也是比較低端的東西。如果它的質(zhì)量再小一點，它本身就是一顆行星。

這個系統(tǒng)被稱為CFHTWIR-Oph 98，但我們姑且簡稱它為Oph 98。幾年前，它是在地面觀測中被發(fā)現(xiàn)的，使用加拿大-法國-夏威夷望遠鏡的紅外WIRCAM相機（因此它的第一部分是天體名稱），在銀河系的一個恒星誕生的區(qū)域，我們看到的是Ophiuchus星座（因此是第二個名稱部分）。它在2006年和2012年被觀測到，并被確認為褐矮星——一種比行星更巨大但太輕的天體，無法像恒星那樣在其核心點燃持續(xù)的核聚變。

天文學(xué)家在2013年用哈勃再次觀測到它，然后在2020年用英國紅外望遠鏡再次觀測到它。在這三張望遠鏡圖像中，可以看到一個較暗的物體非常接近主星（較亮的）物體--褐矮星。他們馬上懷疑這可能是一個伴星，但如何確定呢？

（CFHT（左）、哈勃（中）和UKIRT（右）觀測到的極低質(zhì)量天體Oph 98 AB（中圖所示），很可能是一個褐矮星/行星系統(tǒng)。資料來源：Fontanive等。）

一種方法是在數(shù)年內(nèi)觀察它們，并跟蹤它們在太空中的運動。如果它們一起運動，它們很可能是連在一起的，但如果它們不連在一起，那微弱的那個很可能是一個背景恒星或星系。這就是為什么我提到了所有這些觀測數(shù)據(jù)和它們的日期。果然, 這兩顆星一起在太空中移動, 并且看起來在物理上相互關(guān)聯(lián). 因此，我們稱主星Oph 98為A，副星Oph 98為B（說實話，我認為B應(yīng)該是b，因為它是一顆行星，但在這種情況下，命名慣例并不明確，因為主星是一顆褐矮星）。

但這很奇怪! 考慮到它們與地球的距離，以及它們在天空中的明顯距離，它們肯定至少相距300億公里。這是一個很長的距離；比海王星離太陽的距離遠六倍以上。

新的觀測結(jié)果讓天文學(xué)家得到了這兩個天體的質(zhì)量估計，這也是它變得更加有趣的地方。Oph 98 A的質(zhì)量似乎是木星質(zhì)量的15倍左右。這是在褐矮星質(zhì)量范圍的最低端。它很可能能夠在核心中融合氘（氫的同位素），但不會持續(xù)太久。在那之后，它不會產(chǎn)生任何新的能量，只是在接下來，哦，一萬億年左右的時間里冷卻下來。

Oph 98 B的質(zhì)量約為8個木星，所以它的質(zhì)量在行星質(zhì)量范圍內(nèi)是相當(dāng)穩(wěn)固的。這些數(shù)字是根據(jù)天體的年齡得出的，天文學(xué)家將其標(biāo)為300萬年, 非常年輕。它們的年齡可能在100萬至700萬年之間 在這種情況下, 它們的質(zhì)量可能會更高或更低. 所以，原生星有可能實際上是一顆行星，而不是一顆褐矮星。

（一幅相當(dāng)奇特的藝術(shù)作品，展示了褐矮星Oph 98A（左上角）被一個行星質(zhì)量的伴星環(huán)繞。它們之間相隔300億公里，彼此之間會呈現(xiàn)出點狀。資料來源：Thibaut Roger /伯爾尼大學(xué)。）

不管是哪種方式，這都是一個質(zhì)量很低的系統(tǒng)；即使加在一起，它們的質(zhì)量也遠遠小于質(zhì)量最小的真星。這就是為什么這一切會如此奇怪：在至少300億公里的距離上，它們在引力作用下幾乎無法相互依存。它們擁有已知系統(tǒng)中最低的結(jié)合能量；只需要很小的能量輸入就可以解除它們的結(jié)合，并將它們甩開。

這也提出了它們是如何形成的問題。褐矮星的形成方式與恒星類似，由氣體和塵埃組成的密集、寒冷的云層會坍塌。這就形成了一個漩渦狀的圓盤, 物體在中心形成。但行星是由圓盤形成的，而不是由云層的直接坍塌形成的。

褐矮星的圓盤不可能是這樣的. 首先, 褐矮星的圓盤中沒有足夠的物質(zhì)來制造一顆質(zhì)量為木星8倍的行星。另一個原因是, 圓盤太小, 無法在那么遠的地方形成一顆行星. 有可能它們是在較近的地方形成的, 二級星被甩出, 也許是與一顆過往的恒星相遇, 但在它們存在的短暫時間內(nèi), 這似乎不太可能. 而且, 它們只是在引力的作用下勉強結(jié)合在一起, 而一次相遇不太可能給行星提供那么多能量。這是個令人難以接受的巧合。

因此，看起來它們都是由直接的云層塌陷形成的，這是個驚喜。科學(xué)家們喜歡驚喜。這意味著我們已經(jīng)學(xué)到了一些東西，而且還有更多的東西要學(xué)。

目前已知的極低質(zhì)量的雙星系統(tǒng)屈指可數(shù)，但這個系統(tǒng)的結(jié)合能是已知的最低的。同樣奇怪的是，主星的質(zhì)量大約是副星的兩倍；一般來說，這兩個天體往往有相似的質(zhì)量（這與形成機制有關(guān)，它傾向于使質(zhì)量均衡）。

所有這些都意味著對于像這樣的系統(tǒng)還有很多東西需要了解。它們真的很微弱，這就是我們沒有看到很多類似系統(tǒng)的原因。這顆星體離我們?nèi)绱酥?，而且如此年輕，這有助于我們更好地了解。這意味著這兩個天體在形成過程中熱力四射，因此更加明亮。

我們不知道它們到底是如何形成的，但是我們對它們的未來有一個相當(dāng)?shù)牧私狻Ｋ鼈冏鳛橐粚芸赡懿粫掷m(xù)太久；任何合理距離的恒星經(jīng)過時都可能會把它們拉開，它們將在剩下的時間里獨自圍繞銀河系運行。

這就是我們銀河系中許多天體的命運，包括太陽。但這讓我想知道，在黑夜中到底有多少顆流氓行星；我們基本上看不到的寒冷、微弱的物體。銀河系中發(fā)生了很多事情，而我們現(xiàn)在才開始看到有多少我們沒有看到的東西。

By: Phil Plait

FY:Charon

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