巨大的行星和棕矮星形成于非常遥远的地方

这两个伴星的轨道有明显的不同。巨行星形成于更为圆形的轨道，为稳定但缓慢的物质吸积做好了准备，而棕矮星则是通过气体和尘埃云的崩塌形成的，就像恒星一样。

对双星系统2MJ044100的艺术印象图，显示了质量约为木星20倍的初级褐矮星（左）及其质量约为木星7倍的伴星（右）。

褐矮星是足够小的恒星物体，它们永远不会停止与氢原子聚变（fusing）并不会成为成熟的恒星。 它们的质量通常是木星质量的 13 到 75 倍，使这些物体成为巨行星和恒星之间缺失的一环。 这里便有一个问题。 从巨行星到恒星是否是平稳过渡的？ 一项新研究说不，使研究人员多年来一直在收集的证据变得更有说服力。

正如《天文学杂志》（《The Astronomical Journal》）报道的那样，一组天文学家观测了巨行星和褐矮星的形成过程。他们研究了 27 个恒星系统，这些“微弱”的伴星围绕着恒星运行。通过观察结果与模型相结合，因为它们的形成方式不同，棕矮星和巨行星的不同之处便揭示了出来。

两个伴星的轨道差异很明显。巨行星形成在更圆的轨道上，为稳定但缓慢的物质吸积做好准备，而棕矮星则是通过气体和尘埃云的坍缩形成的，就像一颗恒星。这种坍塌使它们围绕恒星以一种更奇特的轨道运行。

“关键是，我们发现，当你以 15 个木星质量作为规范边界上划分这些物体时，我们一直称之为行星的物体确实有更多的圆形轨道，与其他物体相比来收可看为一种群体，”来自德克萨斯大学奥斯汀分校的团队负责人 Brendan Bowler 在一份声明中说。 “而其余的看起来像双星。”

这个项目的观察结果来得并不快。这些物体离它们的恒星很远，因此该团队几十年来每年都会拍照记录，以便在某些情况下计算出它们的轨道。他们必须将观测结果与生成计算机模拟的可能轨道相结合。通过测量这些轨道的偏心率（它们被压扁的程度），该团队可以确定哪些物体像行星一样形成，哪些像恒星形成。

斯坦福大学的团队成员埃里克尼尔森补充说：“尽管这些伙计已经有数百万年的历史，但他们如何形成的记忆仍然被印在他们今天的怪处中。”

该团队承认目前的研究是有限的，因为它只观察了 27 个恒星系统，因此他们计划使用欧洲航天局的盖亚卫星来寻找更多的候选恒星系统来扩大他们的研究。

相关知识

盖亚任务（Gaia）是欧洲空间局的空间望远镜[4]。该任务的目的是要绘制一个包含约10亿颗或银河系1%恒星的三维星图[5][6][7]。作为依巴谷卫星的后继任务，盖亚任务是欧洲空间局在2000年以后的远期科学任务。盖亚任务在约5年的任务中将可观测到视星等最暗为20等的天体。它的目标包含：

• 确认10亿颗恒星的位置、距离和每年自行量。对视星等15等恒星的精确度为20 µas，20等则为200 µas。

• 侦测数万个太阳系外行星系统[8]。

• 能够发现轨道在地球和太阳之间的阿波希利型小行星。这个区域对地面望远镜相当难以观测，因为该区域几乎只在白昼时才会出现在天球[9]。

• 侦测最多50万个类星体。

• 阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的更精确实验。

盖亚任务的资料将可建立在银河系内甚至之外的极高分辨率三维星图，并且绘出恒星的运动方向以了解银河系的形成与演化。分光光度法量测可以得知被观测恒星的物理性质，以确认其光度、有效温度、表面重力和组成元素。这种大规模的恒星观测将提供许多基本观测资料以解决关于银河系形成、结构与演化等多种重要问题。大量的类星体、星系、太阳系外行星和太阳系天体也将同时被观测。

作为依巴谷卫星的后继任务，盖亚任务是欧洲空间局的地平线2000+ (Horizon 2000+)长期科学计划的一部分。亚利安航太公司于2013年12月19日在圭亚那太空中心使用联盟号运载火箭为 ESA 发射盖亚空间望远镜[10]。该卫星在地球轨道的 L2 拉格朗日点附近以利萨如轨道运行。

BY: Alfredo Carpineti

FY: 蒲萄红

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