SCR1845-6357:一颗揭示恒星最小极限的极冷褐矮星
类型:M8.5型红矮星+T6型褐矮星双星系统
在浩瀚的宇宙中,恒星的形成遵循着严格的质量界限。
质量过小的天体无法触发核心氢聚变,只能以暗淡的褐矮星形式存在,徘徊在恒星与行星的模糊边界上。
其中,SCR1845-6357是一个极具研究价值的系统,它由一颗M型红矮星和一颗极低温的褐矮星组成,距离地球仅约13光年,是已知最近的褐矮星系统之一。
这颗褐矮星的质量、温度、光谱特征以及它与主星的相互作用,为天文学家提供了研究恒星形成极限、褐矮星演化以及低质量双星动力学的绝佳样本。
发现与基本性质
SCR1845-6357最早被记录在南半球恒星巡天(SouthernCordobaDurchterung,SCR)星表中,但直到21世纪初的红外天文观测技术成熟后,其伴星的褐矮星本质才被确认。
2006年,哈勃太空望远镜(HST)和欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)的高分辨率观测揭示了它的双星性质。
主星SCR1845-6357A是一颗典型的M8型红矮星,质量约为太阳的8%,光度极低,表面温度约2,500开尔文。
而它的伴星SCR1845-6357B则是一颗T型褐矮星,质量估计在40-50倍木星质量之间,远低于恒星形成的最低质量(约75-80倍木星质量),因此无法维持稳定的氢聚变。
褐矮星B的有效温度仅为约950开尔文(约677°C),使其成为已知温度最低的褐矮星之一。它的光谱显示出强烈的甲烷(CH?)和水蒸气(H?O)吸收特征,这是T型褐矮星的典型标志。
由于温度太低,它的辐射主要集中在红外波段,光学波段几乎不可见。这使得它的发现和后续研究高度依赖红外望远镜,如斯皮策太空望远镜(Spitzer)和詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)。
轨道动力学与引力束缚
SCR1845-6357系统的另一个独特之处在于其双星轨道的极端性质。
主星A和褐矮星B之间的投影距离约为4.5天文单位(AU),相当于太阳到木星轨道的距离。
然而,由于褐矮星的质量较低,系统的总质量仍然很小,导致轨道周期长达数十年。
精确的轨道测量显示,B天体的轨道偏心率较高,可能受到过去动力学相互作用的影响。
这样的近距离双星系统在褐矮星研究中较为罕见,因为大多数褐矮星要么是孤立天体,要么与更大质量的恒星形成更松散的组合。
SCR1845-6357的紧凑轨道意味着它可能经历了某种动力学演化过程,例如原行星盘的引力扰动或早期恒星形成环境中的近距离散射事件。
研究这一系统的轨道有助于理解低质量双星的形成机制,以及褐矮星在恒星系统中的普遍性。
褐矮星的光谱特征与大气物理