突破性发现！南大天文学家带领国际团队发现罕见两级四星系统

现代快报讯（记者 于露）日前，由南京大学带领的国际研究团队在《皇家天文学会月刊》上发表了一项突破性发现。团队在82光年外的唧筒座天区发现了一个罕见的两级四星系统：一对超冷褐矮星与一对年轻红矮星相互环绕。

这个名为UPM J1040−3551 AabBab的系统是由南京大学副教授张曾华领导的国际研究团队发现的。团队从欧洲太空局（ESA）的Gaia天体测量卫星和美国航空航天局（NASA）的宽视场红外巡天探测器（WISE）观测的数据发现该系统成员具有相同的角速度，并对该系统进行了全面的光谱观测和分析，从而识别出这一四星系统。

“使这一发现特别令人兴奋的是系统的层级性，这保证了多星系统可以长期稳定地运行，”张曾华解释道。“这两对天体各自以几十年的周期相互环绕，这两对天体也绕着一个共同的质心公转，周期超过10万年。”

据了解，褐矮星是一种质量介于恒星和行星之间的“亚恒星”，自1995年第一次被观测到以来，人类从没观测到这种两级四星的褐矮星系统。

“这是迄今为止发现的第一个由一对T型褐矮星围绕一对恒星运行的四星系统，”该研究论文的合著者、西班牙天体生物学中心的Maria-Cruz Gálvez-Ortiz博士指出，“这一发现为研究这些神秘天体提供了一个独特的宇宙实验室。”

与恒星不同，褐矮星形成后就开始持续地冷却，这会改变其温度、光度和光谱特征等可观测的性质。这种持续的变化过程给褐矮星研究带来了一个根本性的挑战，即“年龄-质量简并问题”。一颗具有特定的温度的孤立的褐矮星，它既可能是更年轻、质量更小的天体，也可能是更古老、质量更大的天体——如果没有额外的信息，天文学家无法区分这两种可能性。

“拥有宽距恒星伴星的褐矮星，其年龄可以通过其伴星独立限定，作为年龄基准，在打破年龄-质量简并方面具有宝贵的价值”，该研究论文的合著者、英国赫特福德郡大学的Hugh Jones教授解释道。

研究团队认为，未来可以通过高分辨率成像技术分辨这对褐矮星，从而精确测量其运动轨道和动力学质量。“该系统为褐矮星科学研究带来了双重益处，”该研究论文的合著者、美国加州大学圣迭戈分校的Adam Burgasser教授说道。“如果我们能够分辨褐矮星双星并追踪其轨道，它既可以作为校准低温大气模型的年龄基准，又可以作为检验演化模型的质量基准。”