哈勃发现衰老的棕矮星变得孤独

探戈需要两个人的配合，但根据美国宇航局哈勃太空望远镜最近的一项调查，对于曾经作为双星系统配对的棕矮星来说，这种关系不会持续很长时间。

褐矮星是比木星大但比质量最低的恒星小的星际天体。它们像恒星一样诞生——从坍塌的气体和尘埃云中诞生——但没有足够的质量来像普通恒星那样维持氢的聚变。

天文学家使用哈勃望远镜证实，在质量最低和温度最冷的褐矮星周围，伴星极其罕见。哈勃望远镜可以探测到彼此距离近至3亿英里的双星——这大约是太阳和小行星带之间的距离。

但他们在太阳附近的褐矮星样本中没有发现任何双星对。这意味着一对双矮星通过引力的联系非常微弱，以至于由于绕过恒星的引力，它们在几亿年的时间里逐渐分开。

“我们的调查证实，在质量最低、温度最冷的孤立褐矮星中，相距较远的伴星极为罕见，尽管双星褐矮星在较年轻的年龄就被观察到。这表明这样的系统无法随着时间的推移而生存，”主要作者克莱门斯·方塔尼夫说加拿大蒙特利尔大学特罗蒂埃系外行星研究所的教授。

在丰塔尼夫几年前进行的一项类似调查中，哈勃观察了极其年轻的褐矮星，其中一些有双星伴星，证实恒星形成机制确实在低质量褐矮星中产生双星对。老褐矮星缺乏双星伴星，这表明有些可能一开始是双星，但随着时间的推移而分道扬镳。

哈勃的新发现发表在《皇家天文学会月刊》上上，进一步支持了这样的理论：褐矮星的诞生方式与恒星相同，是通过分子氢云的引力坍缩而诞生的。不同之处在于，它们没有足够的质量来维持氢核聚变以产生能量，而恒星却有。

我们银河系中超过一半的恒星都有一颗由这些形成过程产生的伴星，在双星系统中更常见的是质量更大的恒星。方塔尼夫说：“这项研究的动机实际上是为了了解多恒星系统的质量趋势有多低。”

“我们的哈勃调查提供了直接证据，表明我们在年轻时观察到的这些双星不太可能存活到老年;它们很可能会受到干扰。当它们年轻时，它们是分子云的一部分，然后，随着年龄的增长，星云会消散。当这种情况发生时，物体开始移动，恒星彼此擦肩而过。由于褐矮星太轻，束缚宽双星对的引力非常弱，绕过恒星很容易将这些二进制文件拆开，”方塔尼夫说。

该团队选择了美国宇航局广域红外巡天探测器之前识别出的褐矮星样本。它对太阳系附近一些最冷、质量最低的老棕矮星进行了采样。这些古老的褐矮星非常凉爽(大多数情况下比木星高几百度)，以至于它们的大气层中含有凝结的水蒸气。

为了找到最酷的同伴，研究小组使用了两种不同的近红外滤光片，其中一种是冷棕矮星是明亮的，另一种则覆盖特定波长，由于大气中的水分吸收，它们显得非常微弱。

方塔尼夫说：“这是迄今为止最好的观测证据，证明褐矮星对会随着时间的推移而逐渐疏远。”“如果没有哈勃望远镜敏锐的视力和灵敏度，我们不可能完成这种调查并确认早期的模型。”