天文学家发现一对像行星一样孤独的双星系统

　　由伯尔尼大学领导的国际研究小组发现了一个奇特的双星系统，该系统由两个年轻的类似行星的物体组成，它们彼此绕很远的距离旋转。尽管这些天体看起来像巨型系外行星，但它们的形成方式与恒星相同，证明驱动恒星形成的机制可以在被剥夺太阳的异常系统中产生流氓世界。

　　恒星形成过程有时会创造出神秘的天文学物体，称为褐矮星，它比恒星更小，更冷，并且在最极端的情况下，其质量和温度可以降至系外行星的质量和温度。就像恒星一样，褐矮星经常独自在太空中徘徊，但也可以在双星系统中看到，在该双星系统中，两个褐矮星相互环绕并在银河系中旅行。

　　由太空与可居住性中心（CSH）的克莱伦斯·丰塔尼维（ClémenceFontanive）和NCCR PlanetS领导的研究人员发现了一个好奇的无星棕色矮星双星系统。CFHTWIR-Oph 98系统（或简称为Oph 98）由两个质量很低的物体Oph 98 A和Oph 98 B组成。它位于恒星相Ophiuchus中，距地球450光年。研究人员对Oph 98 A和B绕着一个非常大的距离旋转的事实感到惊讶，该距离是冥王星与太阳之间的距离的5倍，相当于地球与太阳之间距离的200倍。该研究刚刚发表在《天体物理学杂志快报》上。

　　这对是罕见的两个物体的例子，它们在许多方面都与太阳系外超大行星相似，彼此绕行而没有母星。更大的质量Oph 98 A是一个年轻的棕色矮星，质量是木星的15倍，而木星的质量几乎恰好位于将棕色矮星与行星分开的边界上。它的同伴Oph 98 B仅比木星重8倍。

　　二元系统的组成部分被称为引力束缚能的无形联系所束缚，当物体之间的质量更大或更接近时，这种联系会变得更牢固。Oph 98的质量极低，分离距离非常大，其结合能是迄今为止已知的任何二元系统中最弱的。

　　ClémenceFontanive和她的同事使用哈勃太空望远镜的影像发现了Oph 98 A的同伴。丰塔尼维说：“低质量的棕色小矮人非常寒冷，仅通过红外热辐射发出很少的光。这种炽热的光芒极其微弱，呈红色，因此只有在红外光下才能看到棕色的矮人。” 此外，二进制文件所在的恒星协会Ophiuchus嵌入了散射可见光的浓密尘土云中。首席研究员解释说：“红外观察是穿透灰尘的唯一途径。” 她补充说：“检测像Oph 98这样的系统还需要一台具有高分辨率的相机，因为Oph 98 A和B分开的角度比天空中月亮的大小小一千倍。” 哈勃太空望远镜是少数能够观测到像这些棕色矮人一样微弱的物体并能够解析出如此狭窄角度的望远镜。

　　由于褐矮星的温度足够低，因此大气中会形成水蒸气，从而在红外线中形成突出的特征，这些特征通常用于识别褐矮星。但是，这些水迹很难从地球表面检测出来。哈勃位于太空真空中的大气上方，可以探测天文物体中水蒸气的存在。Fontanive解释说：“两个物体看上去都非常红色，并显示出清晰的水分子迹象。这立即证实，我们在Oph 98 A旁边看到的微弱来源很可能也是冷的棕色矮星，而不是偶然碰巧与天空中的棕色矮星对齐的恒星。”

　　研究小组还发现了14年前在夏威夷的加拿大、法国、夏威夷望远镜（CFHT）收集的可见二元图像。“今年夏天，我们从另一个夏威夷天文台，即英国红外望远镜再次观察到了该系统。使用这些数据，我们能够确认Oph 98 A和B随着时间的推移相对于位于它们后面的其他恒星一起在天空中移动，这证明它们以双对形式彼此结合。” Fontanive解释说。

　　Oph 98二元系统仅在三百万年前在附近的Ophiuchus恒星苗圃中形成，使其成为天文学时间尺度上的新生事物。该系统的寿命比建造行星所需的典型时间短得多。类似Oph 98 A的棕矮星是通过与恒星相同的机制形成的。尽管Oph 98 B是适合行星的大小，但宿主Oph 98 A太小，无法容纳足够大的材料来建造那么大的行星。“这告诉我们，Oph 98 B和它的宿主一样，必须通过产生恒星的相同机制形成，并表明创建双星的过程一直按比例缩小版本运行，一直到这些行星质量。”Clémence评论丰塔尼夫。

　　正如发现恒星的恒星形成的两个行星状世界以如此极端的结构相互绑定在一起之后，“我们确实见证了恒星形成过程中极为罕见的输出。” Fontanive描述。