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荷兰天文学家首次用射电望远镜直接探测到一颗褐矮星

2020-11-11新闻22

荷兰天文学家首次用射电望远镜直接探测到一颗褐矮星

荷兰射电天文学研究所的天文学家利用LOFAR射电望远镜发现了一个 "褐矮星",这是一种比木星更巨大,但质量明显小于太阳的微弱天体。该天体被称为 "Elegast",它的发现开辟了一条利用射电望远镜发现 "褐矮星"系外行星的新途径。

褐矮星发出的无线电波携带着它们的磁场强度信息。到目前为止,无线电观测只能测量强磁场(约为普通冰箱磁铁强度的一百倍),LOFAR的低观测频率使它对磁场很敏感,这在最冷的褐矮星和大型系外行星上假定存在的范围内。

荷兰射电天文学研究所的哈里斯·韦丹姆博士说:"磁场控制着系外行星周围的大气特性和辐射环境,射电观测是我们测量它们的最佳希望。有了这一发现,我们向实现射电天文学对系外行星科学的承诺迈出了重要一步。"

该研究团队使用了一种新技术来发现Elegast。此前,天文学家将射电望远镜对准已知并编目的褐矮星,这些褐矮星都是在红外波长下从它们微弱的光芒中发现的。荷兰莱顿天文台VENI博士后研究员、该研究的共同作者乔·卡林汉姆博士说:"有了LOFAR,我们想去寻找类似木星的行星。这些行星太微弱了,在现有的红外勘测中还没有发现,所以我们决定直接在射电图像中寻找这些天体。"

像Elegast和系外行星这样的天体在特殊的 "偏振 "射电图像中脱颖而出,因为它们发出的无线电波的电场在传播过程中会以一种特有的圆形模式旋转,这种现象被称为圆偏振。荷兰射电天文学研究所的蒂姆·西姆威尔博士说:"我们无法在标准射电图像中从数百万个星系群中挑选出Elegast,但当我们制作圆偏振图像时,Elegast立即脱颖而出。"随后,该小组利用双子座望远镜(美国国家科学基金会NOIR实验室的一个项目)和美国宇航局的红外望远镜设施进行红外跟踪观测,确认Elegast确实是一颗冷棕矮星。

Elegast是第一颗在射电图像中直接被确认的同类天体。该研究团队现在正忙于获取Elegast的后续观测数据,以测量其磁场,并将结果与理论进行比较。他们还在筛选LOFAR数据,以确定更多类似Elegast的天体。

韦丹姆博士说:"我们的最终目标是了解系外行星的磁力,以及它如何影响它们承载生命的能力。因为像Elegast这样的冷棕矮星的磁性现象与太阳系行星上看到的现象非常相似,我们期望我们的研究能够提供一个重要的数据,以测试预测太阳系外星体磁场的理论模型。"

《天体物理学杂志通讯》刊登了这份研究报告。

#科学

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