简介：天文学家已经发现了一个距地球约450光年的非常奇怪的双星系统：它的两个成分都不是恒星 。 其中一颗是褐矮星（被称为"失败的恒星" ， 它由于质量不足无法成为燃烧的恒星 ， 但其质量仍远大于太阳系最大的行星木星 。 ） ， 另一颗是行星 。 它们具有已知系统中最低的结合能 。 只需很少的能量输入就可以将它们解开并甩开 。
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天文学家发现了一个距离地球450光年左右的非常奇怪的双星系统：它的两个组成部分都不是恒星 。 相反 ， 其中一个是一颗褐矮星 ， 另一个似乎是一颗围绕着它运行的行星！即使如此 ， 这颗褐矮星也是比较低端的东西 。 如果它的质量再小一点 ， 它本身就是一颗行星 。
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这个系统被称为CFHTWIR-Oph 98 ， 但我们姑且简称它为Oph 98 。 几年前 ， 它是在地面观测中被发现的 ， 使用加拿大-法国-夏威夷望远镜的红外WIRCAM相机（因此它的第一部分是天体名称） ， 在银河系的一个恒星诞生的区域 ， 我们看到的是Ophiuchus星座（因此是第二个名称部分） 。 它在2006年和2012年被观测到 ， 并被确认为褐矮星——一种比行星更巨大但太轻的天体 ， 无法像恒星那样在其核心点燃持续的核聚变 。
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天文学家在2013年用哈勃再次观测到它 ， 然后在2020年用英国红外望远镜再次观测到它 。 在这三张望远镜图像中 ， 可以看到一个较暗的物体非常接近主星（较亮的）物体--褐矮星 。 他们马上怀疑这可能是一个伴星 ， 但如何确定呢？
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（CFHT（左）、哈勃（中）和UKIRT（右）观测到的极低质量天体Oph 98 AB（中图所示） ， 很可能是一个褐矮星/行星系统 。 资料来源：Fontanive等 。 ）
一种方法是在数年内观察它们 ， 并跟踪它们在太空中的运动 。 如果它们一起运动 ， 它们很可能是连在一起的 ， 但如果它们不连在一起 ， 那微弱的那个很可能是一个背景恒星或星系 。 这就是为什么我提到了所有这些观测数据和它们的日期 。 果然, 这两颗星一起在太空中移动, 并且看起来在物理上相互关联. 因此 ， 我们称主星Oph 98为A ， 副星Oph 98为B（说实话 ， 我认为B应该是b ， 因为它是一颗行星 ， 但在这种情况下 ， 命名惯例并不明确 ， 因为主星是一颗褐矮星） 。
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但这很奇怪! 考虑到它们与地球的距离 ， 以及它们在天空中的明显距离 ， 它们肯定至少相距300亿公里 。 这是一个很长的距离；比海王星离太阳的距离远六倍以上 。
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新的观测结果让天文学家得到了这两个天体的质量估计 ， 这也是它变得更加有趣的地方 。 Oph 98 A的质量似乎是木星质量的15倍左右 。 这是在褐矮星质量范围的最低端 。 它很可能能够在核心中融合氘（氢的同位素） ， 但不会持续太久 。 在那之后 ， 它不会产生任何新的能量 ， 只是在接下来 ， 哦 ， 一万亿年左右的时间里冷却下来 。
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Oph 98 B的质量约为8个木星 ， 所以它的质量在行星质量范围内是相当稳固的 。 这些数字是根据天体的年龄得出的 ， 天文学家将其标为300万年, 非常年轻 。 它们的年龄可能在100万至700万年之间 在这种情况下, 它们的质量可能会更高或更低. 所以 ， 原生星有可能实际上是一颗行星 ， 而不是一颗褐矮星 。
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（一幅相当奇特的艺术作品 ， 展示了褐矮星Oph 98A（左上角）被一个行星质量的伴星环绕 。 它们之间相隔300亿公里 ， 彼此之间会呈现出点状 。 资料来源：Thibaut Roger /伯尔尼大学 。 ）
不管是哪种方式 ， 这都是一个质量很低的系统；即使加在一起 ， 它们的质量也远远小于质量最小的真星 。 这就是为什么这一切会如此奇怪：在至少300亿公里的距离上 ， 它们在引力作用下几乎无法相互依存 。 它们拥有已知系统中最低的结合能量；只需要很小的能量输入就可以解除它们的结合 ， 并将它们甩开 。
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这也提出了它们是如何形成的问题 。 褐矮星的形成方式与恒星类似 ， 由气体和尘埃组成的密集、寒冷的云层会坍塌 。 这就形成了一个漩涡状的圆盘, 物体在中心形成 。 但行星是由圆盘形成的 ， 而不是由云层的直接坍塌形成的 。
褐矮星的圆盘不可能是这样的. 首先, 褐矮星的圆盘中没有足够的物质来制造一颗质量为木星8倍的行星 。 另一个原因是, 圆盘太小, 无法在那么远的地方形成一颗行星. 有可能它们是在较近的地方形成的, 二级星被甩出, 也许是与一颗过往的恒星相遇, 但在它们存在的短暂时间内, 这似乎不太可能. 而且, 它们只是在引力的作用下勉强结合在一起, 而一次相遇不太可能给行星提供那么多能量 。 这是个令人难以接受的巧合 。
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因此 ， 看起来它们都是由直接的云层塌陷形成的 ， 这是个惊喜 。 科学家们喜欢惊喜 。 这意味着我们已经学到了一些东西 ， 而且还有更多的东西要学 。
目前已知的极低质量的双星系统屈指可数 ， 但这个系统的结合能是已知的最低的 。 同样奇怪的是 ， 主星的质量大约是副星的两倍；一般来说 ， 这两个天体往往有相似的质量（这与形成机制有关 ， 它倾向于使质量均衡） 。
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【褐矮星|最诡异的双星：行星和非恒星几乎不绕对方运行】所有这些都意味着对于像这样的系统还有很多东西需要了解 。 它们真的很微弱 ， 这就是我们没有看到很多类似系统的原因 。 这颗星体离我们如此之近 ， 而且如此年轻 ， 这有助于我们更好地了解 。 这意味着这两个天体在形成过程中热力四射 ， 因此更加明亮 。
我们不知道它们到底是如何形成的 ， 但是我们对它们的未来有一个相当的了解 。 它们作为一对很可能不会持续太久；任何合理距离的恒星经过时都可能会把它们拉开 ， 它们将在剩下的时间里独自围绕银河系运行 。
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这就是我们银河系中许多天体的命运 ， 包括太阳 。 但这让我想知道 ， 在黑夜中到底有多少颗流氓行星；我们基本上看不到的寒冷、微弱的物体 。 银河系中发生了很多事情 ， 而我们现在才开始看到有多少我们没有看到的东西 。
By: Phil Plait
FY:Charon
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