盖亚卫星和GRAVITY观察到了明亮恒星附近潜伏的棕矮星

天文学家利用盖亚卫星和甚大望远镜的 GRAVITY 仪器，首次成功观测到明亮恒星附近的褐矮星。在所研究的八个天体中，有五个被确定为褐矮星，它们以其接近的轨道和意想不到的光度特征对现有模型提出了挑战。这一成果不仅彰显了空间观测技术的新能力，还增强了我们对亚恒星天体和行星形成的了解。

一个研究小组发现了运行在明亮恒星附近的褐矮星，盖亚卫星和甚大望远镜的GRAVITY仪器使这一观测成为可能。这些发现揭示了与地球与太阳距离相近的褐矮星轨道，为了解褐矮星的形成和天体动力学提供了新的视角。图片来源：欧空局，编辑

法国国家科学研究中心（CNRS）、格勒诺布尔阿尔卑斯大学（Université Grenoble Alpes）和巴黎-PSL 天文台（Observatoire de Paris-PSL）[1]的研究人员组成的科学家团队首次观测到了在明亮恒星附近运行的褐矮星，这是天文精确成像的一项创举。

在拍摄到的 8 个伴星[2]中，研究人员确定其中 5 个是褐矮星。褐矮星是一种尚不十分清楚的亚恒星天体，既不是恒星也不是行星，而是介于恒星和行星之间的天体[3]。

这项研究中发现的这些褐矮星绕恒星运行的距离相当于我们的行星与太阳之间的距离。如此短的距离让人们对褐矮星的形成产生了疑问。此外，观测到的某些通量比科学模型预测的要弱。这可能意味着其中一些褐矮星属于双星系统--也就是说，它们本身可能被较小的伴星环绕。

这些史无前例的观测是通过联合使用两台仪器实现的：盖亚卫星和位于智利 Cerro Paranal 的甚大望远镜干涉仪（VLTI）。盖亚的数据对数十万个多重系统进行了编目，并记录了它们的位置和运动情况，这使得科学家们能够确定八个天体，由 VLTI 的 GRAVITY 仪器进行有针对性的观测，该仪器就像一个放大镜。

虽然 GRAVITY 能够以无与伦比的精度测量恒星天体最微小的特征，[4]但它必须瞄准精确的区域--这正是盖娅的工作。在 GRAVITY 接收到盖亚识别出的八个伴星的光信号后，科学家们分析了它们的光度和质量，[5]从而得出五个是褐矮星的结论。在此之前，这种"隐藏的恒星伴星"一直没有被观测到。

研究小组的研究成果将于6月20日发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上。这些发现不仅对这些不寻常的天体--褐矮星的形成，而且对大质量系外行星和太阳系行星的形成都提供了新的见解。

1. 以下法国研究单位参与了这项研究：天体物理空间研究和仪器实验室（巴黎-PSL 天文台/法国国家科学研究中心/索邦大学/巴黎城市大学）、格勒诺布尔平面和天体物理研究所（法国国家科学研究中心/格勒诺布尔阿尔卑斯大学）、马赛天体物理实验室（艾克斯-马赛大学/法国国家空间研究中心/法国国家科学研究中心），以及拉格朗日实验室（法国国家科学研究中心/蔚蓝海岸天文台/蔚蓝海岸大学）。

2. 伴星是围绕恒星运行的天体。

3. 产生能量并因此发光的能力是恒星有别于行星的一个特征。与行星不同，恒星的质量足以燃烧其核心的氢。另一方面，褐矮星的质量虽然不足以燃烧氢，但仍然比行星大得多：大约是木星的 30 倍，但比太阳系的恒星太阳小 30 倍。

4. GRAVITY 使用一种称为干涉测量法的技术，通过这种技术，多个地面望远镜可以对准同一天体进行高分辨率观测，因此即使是非常小的低光度天体也能被观测到。

5. 光度和质量是了解天体如何随时间冷却的两个关键指标，因此可以追溯天体形成的历史。

DOI: 10.1051/0004-6361/202450018