褐矮星中的小旋風，差點轉到自我解體_風聞

　　作者：ASSOCIATION OF UNIVERSITIES FOR RESEARCH IN ASTRONOMY (AURA)

　　翻譯：黃雪妮

　　校對：Neruid 遊小波

　　編排：簡稚珉

　　後台： 庫特莉亞芙卡 李子琦 徐玖坤 胡永葳

　　原文鏈接: https://scitechdaily.com/failed-stars-caught-speeding-astronomers-clock-the-fastest-spinning-brown-dwarfs/

　　韋仕敦大學的天文學家發現了已知旋轉速度最快的褐矮星。他們發現了三顆超速褐矮星，每顆褐矮星大約每小時旋轉一週。這個速度幾乎已經到達極限，以至於如果這些“失敗的恆星”的旋轉速度再快一點，它們可能會將自己撕裂。NASA的斯皮策空間望遠鏡發現了這些褐矮星，隨後包括北雙子座望遠鏡在內的地面望遠鏡對它們進行了研究，證實了它們驚人的快速旋轉。

　　褐矮星通常被稱為“失敗的恆星”。它們像恆星一樣形成，但質量不夠大，無法像恆星那樣將氫聚變為氦。褐矮星更像巨行星，如圖所示，它們的大氣中經常會有風暴。天文學家最近發現了三顆高速旋轉的褐矮星，它們的旋轉速度是目前為止發現的褐矮星中最快的。每顆褐矮星大約在一小時內自轉一次，比正常速度快10倍左右。

　　資料來源：NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

　　天文學家發現了三顆褐矮星，它們的自轉速度比以往任何一顆褐矮星都要快。加拿大韋仕敦大學的天文學家首先用NASA的斯皮策空間望遠鏡測量了這些褐矮星的旋轉速度，並通過夏威夷冒納凱阿的北雙子座望遠鏡和智利卡內基科學研究所的麥哲倫巴德望遠鏡的後續觀測證實了這一點。

　　轉速最快的褐矮星，自轉一週大約只需一小時。

　　資料來源:國際雙子星天文台/NOIRLab/NSF/AURA/J。da Silva, P. Marenfeld, NASA/JPL-Caltech, R. Hurt (IPAC)

　　“我們似乎發現了褐矮星旋轉的速度極限，”領導這一項目的韋仕敦大學物理和天文學研究生根·坦諾克（Megan Tannock）説。“我們的團隊和其他人進行了廣泛的搜索，但還沒有發現更快速度的褐矮星。”事實上，如果速度再快一點的話，這些褐矮星會將自己撕裂。”

　　簡單地説，褐矮星是失敗的恆星。它們像恆星一樣形成，但質量又沒達到最小恆星的大小，它們更像是巨行星 [1] 。

　　坦諾克和韋仕敦大學天文學家斯坦尼米爾·梅切捷夫（ Stanimir Metchev）與其他國際合作者一起發現了這三顆快速旋轉的褐矮星，它們每小時繞軸旋轉一次。這比正常的褐矮星自轉速度 [2] 快大約10倍，比以前發現的最快的褐矮星的速度快30% 。

　　天文學家們使用大型地面望遠鏡——夏威夷的北雙子座望遠鏡和智利的麥哲倫巴德望遠鏡——來確認這個速度。他們通過測量由多普勒效應引起的褐矮星的光變，並使用計算機模型來匹配這些變化與自轉速度 [3] 。研究人員發現，這些褐矮星在赤道處的自轉速度約為35萬公里/小時(約22萬英里/小時)，是木星旋轉速度的10倍。

　　這個動畫比較了木星和土星的自轉速度與一顆褐矮星(命名為2MASS J0348-6022)的自轉速度，該褐矮星是迄今為止發現的自轉速度最快的褐矮星。褐矮星的質量比太陽系中任何巨行星都要大，但比恆星的質量要小。這顆褐矮星實際上和木星體積差不多大，但它的質量是木星的43倍，自轉速度是木星的10倍。這種快速的自轉使褐矮星“變平”，或者説它的赤道周圍變得更寬。這顆褐矮星超極快的自轉速度被質量所抵消，使它的形狀與自轉較慢的木星和土星相似。在這個動畫中體現了它們三個的形狀和正圓（白色圓圈）的對比。

　　資料來源：NASA JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

　　這些不尋常的褐矮星正在以令人眩暈的速度旋轉，”北雙子座天文台研究褐矮星的天文學家桑迪·萊格特（Sandy Leggett）説，“由於引力較弱，在每小時35萬公里的速度下，褐矮星幾乎快要將自己撕裂，這基本上是褐矮星自轉速度的極限。”

　　該團隊首先利用NASA的斯皮策太空望遠鏡來測量物體亮度變化的速度，從而得出了自轉速度。“褐矮星就像有大氣層的行星一樣，會有巨大的天氣風暴影響它們的可見亮度，” 梅切捷夫解釋説。“通過觀測褐矮星的亮度變化，可以得出看到同一場風暴的頻率，也就知道了褐矮星的旋轉週期。”

　　該研究小組的研究結果將發表在即將出版的《天文雜誌》上。

　　註釋

　　[1] 太陽系中已知有四顆巨行星:木星、土星、天王星和海王星。

　　[2] 恆星、褐矮星和行星一般以每10小時一週或更慢的速度自轉。例如，地球每24小時自轉一週，而木星和土星大約需要10小時。太陽平均每27天繞軸心自轉一週。太陽的自轉速率隨緯度而變化，赤道地區大約25天自轉一週，極地地區大約35天自轉一週。

　　[3] 當褐矮星自轉時，由於多普勒效應，來自朝向我們的半球的光會出現藍移，而來自遠離我們的半球的光會出現紅移。這導致褐矮星光譜中的吸收線顯得變寬(同時向光譜的紅端和藍端延伸)。通過與計算機模型進行匹配，天文學家們就可以確定每顆褐矮星的自轉速度。

『天文時刻』 牧夫出品

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