銀河系中可能存在1000億顆褐矮星

銀河系中可能存在1000億顆褐矮星

一個對臨近星團中年輕恆星的新研究表明，銀河系中褐矮星的數目可能和銀河系中恆星的數目在一個數量級，恆星與褐矮星數目之比達到二比一。

自從在1995年發現褐矮星——也就是所謂的「失敗的恆星」——以來，天文學家一直對褐矮星充滿興趣。褐矮星質量小於太陽質量的8%，因此不足以點燃核心氣體的聚變反應。它們只能憑藉形成初期的熱發出微弱的光，並且在未來的幾百萬年內逐漸冷卻，就像昏暗的紅色灰燼。由於它們過於暗弱，因此目前大多數可見的褐矮星離太陽較近，都分佈在離太陽幾千光年的範圍之內。但是在我們望遠鏡的視線之外存在著更多的褐矮星——我們只是不清楚到底還有多少。

一顆正在發出微弱光芒的褐矮星想象圖

NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC)

現在，由Koraljka Muž íc（智利迭戈伯塔列斯大學，以及葡萄牙里斯本大學）領導的國際天文學家團隊估計，銀河系擁有比我們曾認為的更多的褐矮星。該文章已被記在天體物理學檔案中。

Mužíc和合作者將歐洲南方天文台的甚大望遠鏡（VLT）對準了距離太陽5500光年的正在孕育新生恆星的星團RCW-38。銀河系的大部分星星都是在類似的星團中，經過數億年的時間形成的。銀河系中的大量恆星都是在這幾十億年間在類似結構的星團中形成的。因此這些星團對研究銀河系早期恆星形成過程以及恆星形成後周圍環境仍具有非常重要的意義（恆星形成後周圍環境主要指恆星形成后星團中氣體和塵埃的物理性質）。即使是星團與星團之間微小的差異也可能對銀河系的最終恆星密度分佈產生很大的影響。將會如何影響星團中恆星形成的分佈。

歐南台智利甚大望遠鏡拍攝的正在形成恆星的星團RCW-38近紅外圖象（假彩色）

ESO / K. Muzic (Univ. of Lisbon) / A. Scholz (Univ. of St Andrews) / R. Schoedel (Institute of Astrophysics in Andalucía) / V. Geers (UKATC) / R. Jayawardhana (York University) / J. Ascenso (Univ. of Porto & Univ. of Lisbon) & Lucas Cieza (Univ. Diego Portales)

RCW-38和所有的恆星星團類似，它的密度很高，並且正在劇烈地形成恆星。Mužíc的團隊拍攝到星團深處的圖象，並且在同一張圖象數據中同時分辨出了恆星和褐矮星。利用甚大望遠鏡，團隊可以分辨出質量僅為太陽質量2%的褐矮星。

在此次研究中，團隊找到了比利用以前星團研究預估的數目更多的褐矮星。這暗示褐矮星可能比先前科學家所預想的更常見——在這個星團中，恆星和褐矮星的數目之比接近二比一。如果將這個規律廣泛運用到銀河系中（銀河系中包含大約2000億顆恆星），那麼銀河系中就應該有大約1000億顆褐矮星，順著銀河緩慢運行，發出微弱的光芒。

RCW-38的中心部分中有許多褐矮星，附圖呈現了一些例子。

ESO / K. Muzic (Univ. of Lisbon) / A. Scholz (Univ. of St Andrews) / R. Schoedel (Institute of Astrophysics in Andalucía) / V. Geers (UKATC) / R. Jayawardhana (York University) / J. Ascenso (Univ. of Porto & Univ. of Lisbon) & Lucas Cieza (Univ. Diego Portales)

該結果將直接從兩個方面進行檢驗。 首先，研究將通過進一步觀察其他星團中的褐矮星數目，如獵戶座星雲群，來改進預測的褐矮星數目。 接下來，即將到來的諸如寬視場紅外巡天望遠鏡（WFIRST）和大型綜合巡天望遠鏡（LSST）等巡天項目將能夠捕捉巡天天區中極微弱的光，使天文學家能夠擴大對銀河系內褐矮星的統計。 這也許會證明這些差點成為恆星的褐矮星與他們的兄弟——恆星——一樣無處不在。

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