發現百年來最近恆星系統 非傳說中的復仇女神

▲百年來所發現距離太陽系最近的恆星系統。(圖/引用自臺北天文館網路天文館網站)

國際中心綜合報導

美國賓州大學(Penn State University)天文學家Kevin Luhman等人藉由廣角紅外巡天探測器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)的觀測資料,發現一組迄今已知離太陽第3近的恆星系統,同時也是自1916年以來所發現的所有恆星中,離太陽系最近的,有可能成爲未來進行外太空載人探測目標之一。

這是一對雙星系統,編號爲WISE J104915.57-531906,由2顆棕矮星(brown dwarf)所組成。棕矮星的質量太小,不足以點燃核融合反應,因此無法成爲一顆正式恆星。這些又小、又冷、又暗的類恆星天體,其實行爲模式更像木星一類的氣體行星,而非一般恆星。

這對棕矮星距離地球約6.5光年,換言之,地球所發出的光電訊號,只需要花6.5年就可以抵達那裡。WISE J104915.57-531906距離地球如此之近,提供天文學家一個研究棕矮星性質機會,並可很容易地在這對雙星周圍尋找是否有系外行星蹤跡,或許還可將針對棕矮星研究所得的結果應用在那些氣體巨行星上,更甚者,它將是未來進行太陽系以外的載人太空探測的目標之一。

WISE J104915.57-531906的距離只比1916年發現的巴納德星(Barnard's star,)還遠一些;巴納德星位蛇夫座,距離地球約6.0光年左右,是一顆質量非常小的紅矮星。而離地球最近的恆星系統就是半人馬座Alpha星(Alpha Centauri),其中的C星(比鄰星,Proxima)距離地球約4.2光年,系統中的另外兩顆恆星A與B則距離約4.4光年。

WISE J104915.57-531906是透過WISE衛星觀測到的,搜尋低質量天體本就是WISE衛星的主要任務之一。不過,WISE探測器上的望遠鏡解析能力畢竟有限,一旦發現這些天體之後,必須另外透過地面大型望遠鏡來確認這些天體的性質。WISE J104915.57-531906就是利用位在智利雙子南座望遠鏡(Gemini South)來進行後續的追蹤觀測,才發現它其實是棕矮星雙星系統。

曾有天文學家猜測有顆很遠、很暗的天體繞行太陽,這顆天體有時被稱爲「復仇女神(Nemesis)」。然而,通過軌道推算,這對雙星在太空當中前進的速度非常快,不是繞行太陽該有的軌道型態,因此這對雙星當然不是那個假想中的復仇女神。

通常離得愈近的天體,在天空中自行(proper motion)速度也愈快(橫越天空的速度),就像是站在曠野中,鄰近的汽車一會兒就能從身旁呼嘯而過,而遠方的汽車則似乎在地平線上緩緩移動一般。通常天文學家從天體的自行速度快慢,便可大致推知天體離地球的遠近。

Luhman等人是從WISE於2011年完成的巡天資料庫中發現這對棕矮星,回推1978~1999年間位置,然後按推測位置從以前的其他巡天資料庫影像中尋找WISE J104915.57-531906的身影,如數位巡天計劃(Digitized Sky Survey,DSS)、2微米全天巡天計劃(Two Micron All-Sky Survey)、深度近紅外南天巡天計劃(Deep Near Infrared Survey of the Southern Sky)等。

將所有找出的影像資料予以綜合後,便可以視差法(parallax)計算這個天體的距離;視差是因地球繞行太陽而引起天體在天空中的位置變動,離得愈近的天體,視差變動愈大。然後Luhman等人在利用雙子南座望遠鏡取得天體光譜和影像,由光譜可知其表面溫度極低,性質應爲棕矮星,由影像則呈現「它」其實是「它們」,且兩顆子星都是棕矮星。

不過,它們的故事可沒到此結束。身爲離太陽系最近的天體之一,天文學家勢必會針對WISE J104915.57-531906繼續進行諸多更深入的探究。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)