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標  題: [新聞]WISE發現僅相當於人類體溫的最低溫類恆星天體
發信站: 批踢踢實業 (2011/08/31 Wed 11:54:16)

科學家利用廣角紅外巡天探測衛星（Wide-field Infrared Survey Explorer，WISE）發
現一種溫度最低的類恆星天體，溫度僅與人體體溫相差不遠。

天文學家搜尋這些被稱為Y型矮星（Y dwarf）的天體以十幾年了，但都毫無所獲，這是因
為在可見光望遠鏡中，根本不太可能找到這些低溫天體。WISE以紅外波段觀察，而且在太
空當中所見的天體遠紅外光亮度比在地面還亮5000倍以上，所以可以偵測到溫度更低、更
昏暗的天體。它一口氣發現了6顆Y型矮星，且它們離太陽都很近，大概都在40光年以內。

Y型矮星是目前棕矮星（brown dwarf）家族中表面溫度最低的成員。棕矮星常被稱為「失
敗的恆星」，質量比行星大，但又不夠大到可以點燃或維持核心的核融合反應，因此沒辦
法成為一顆正式恆星；其能量來源來自雲氣收縮成球形天體過程中的位能，少了核融合反
應提供穩定的能量來源，因此不像恆星的亮度可以穩定維持達數十億年之久，棕矮星的亮
度會隨時間逐漸冷卻、變暗，到後來所發出的餘光大都集中在紅外波段。此外，棕矮星的
大氣層與木星這類氣體巨行星類似，但因棕矮星是單獨處在太空中，比受到母星強烈光輝
影響的氣體巨行星更容易觀察。因此藉由研究棕矮星，或許可進一步瞭解恆星如何形成，
以及系外行星大氣的狀況。

WISE計畫由2010年1月到2011年2月期間，以紅外波段掃瞄全天1.5次左右。到目前為止，
WISE探測衛星已經發現約100個新棕矮星，科學家預期未來繼續分析WISE資料庫後，必定
還會有更多新發現。在這100個新發現的棕矮星中，其中有6顆是溫度極低的Y型矮星；這6
顆中的其中一顆編號為WISE 1828+2650（左圖中央的綠點），位在天琴座方向，表面溫度
僅約攝氏25左右，比現在夏天的一般室溫還稍低一些，成為目前已知表面溫度最低的棕矮
星。WISE科學團隊成員Davy Kirkpatrick表示：在此之前發現的棕矮星，表面溫度大都相
當於廚房爐灶點燃後的溫度；不過這些Y型矮星，卻將腳步從廚房移至房子裡其他比較涼
快的地方。

這批新發現的棕矮星都算我們太陽的鄰居，距離從9光年到40光年不等。其中距離僅9光年
的WISE 1451-2250應該是離太陽第7近的的恆星系統，將原本第7名的Ross 154擠到第8名
。這個距離大約是離我們最近的半人馬座Alpha星C星（南門二C星，中名比鄰星）4.2光年
的2倍多。WISE科學家Michael Cushing開玩笑地說：在太陽附近尋找棕矮星，就像要在你
家所在的街區尋找一棟隱密的房子。Cushing很高興在離我們這麼近的地方有這麼還未發
現的鄰居們，或許將來有一天，他們會發現一顆比比鄰星還近的棕矮星。

通常WISE研究團隊一旦辨認出可能為棕矮星的天體後，便申請利用史匹哲太空望遠鏡
（Spitzer Space Telescope）以及紅外望遠鏡裝置（Infrared Telescope Facility，
IRTF）、帕洛瑪天文台（Palomar Observatory）、凱克天文台（W.M. Keck Observatory
）、麥哲倫望遠鏡（Magellan Telescopes）等數座地面天文台來做確認的工作，若天體
光譜中具有水、甲烷等分子的譜線特徵，有時還可能包含氨分子，那麼就能確認應為棕矮
星。不過，對這些極低溫的Y型矮星而言，這個團隊則動用哈柏太空望遠鏡（Hubble
Space Telescope）來進行確認的工作，雖然一樣是要從光譜中尋找水和甲烷等分子特徵
，不過由於大氣溫度較一般棕矮星還低，所以Y型矮星的光譜型態會與一般棕矮星有些許
不同。右圖顯示近年來陸續發現的各類棕矮星的表面溫度（顏色）與亮度的比較圖。

資料來源: http://pansci.tw/archives/6652

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