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宇宙探索:天文学家发现古老的棕矮星,锂矿床

作者: 探索奥秘 发布时间: 2021年11月29日 11:18:21

宇宙探索:天文学家发现古老的棕矮星,锂矿床完好无损

2021-11-25 18:29 来源: ASC新研学院

原标题:宇宙探索:天文学家发现古老的棕矮星,锂矿床完好无损

棕矮星,也被称为“咖啡色矮星”或“失败的恒星”,是恒星和行星之间的天然联系。它们比木星质量大,但现在足以燃烧氢,而氢是恒星用来发光的燃料。出于这个原因,直到 1990 年代中期,观察者才发现了这些亚星天体。它们特别有趣,因为据预测,其中一些可以完整地保存锂含量,有时因其稀有性和相关性而被称为“白色石油”。

在过去的二十年里,天文学家已经探测到并跟踪了太阳附近褐矮星形成的双星的轨道运动。他们使用开普勒定律动态地确定了它们的质量,开普勒定律是 17 世纪约翰内斯·开普勒 (Johannes Kepler) 提出的数学公式,用于描述在相互引力作用下移动的天体的运动,例如地球和太阳形成的系统。在这些系统中的一些系统中,主要组件的质量足以燃烧锂,而次级组件可能没有这个质量。然而,直到现在,理论模型还没有经过测试。

在 Roque de los Muchachos 天文台 (ORM),加那利天文研究所 (IAC) 的一组研究人员使用目前世界上最大的光学和红外望远镜 Gran Telescopio Canarias (GTC,或 Grantecan) 上的 OSIRIS 光谱仪) 和国家天体研究所 (INAOE) 在今年 2 月至 8 月期间对两个组成为褐矮星的双星进行了高灵敏度光谱观测。

他们没有在其中三个中检测到锂,但他们确实在 Reid 1B 中发现了锂,这是四个中最微弱和最酷的。这样做他们取得了一个非凡的发现,一个未被破坏的宇宙锂矿床,其起源可以追溯到 Reid 1B 所属系统的形成之前。事实上,它是发现锂的最冷、最微弱的太阳系外物体,其数量是地球上的 13000 倍。这个物体的年龄为 110 万年,动力质量是木星(太阳系中最大的行星)的 41 倍,距离我们 16.9 光年。

对褐矮星中锂的观察使我们能够根据核反应准确地估计它们的质量。以这种方式发现的热核质量必须与从轨道分析中发现的动力学质量一致,不确定性较小。然而,研究人员发现锂的动态质量比最新理论模型预测的低 10%。这种差异似乎很重要,并表明褐矮星的行为中存在一些我们仍然不了解的东西。

“三十年来,我们一直在追踪褐矮星中的锂,”该文章的第一作者、IAC 高等科学研究委员会 (CSIC) 研究教授 Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante 说,“并且最后,我们已经能够精确确定其保存和销毁之间的质量界限,并将其与理论预测进行比较。” 研究人员补充说:“银河系中有数以百万计的棕矮星。棕矮星中所含的锂是我们宇宙附近已知最大的这种有价值元素的矿床。”

该文章的合著者、墨西哥 CONACYT 公共研究中心 INAOE 的研究员 Carlos del Burgo Díaz 解释说:“尽管原始锂是在 1380 万年前与氢和氦一起产生的,但由于他大爆炸的原始火球中的核反应,现在宇宙中锂的数量增加了四倍。” 据这位研究人员介绍,“虽然这种元素可以被摧毁,但它也是在新星和超新星等爆炸性事件中产生的,所以像里德 1B 这样的褐矮星可以把它包裹起来保护起来,就好像它是一个隐藏的宝藏箱。 ”

该研究发表在《皇家天文学会月刊》上。

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