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天文学家利用斯巴鲁望远镜、W. M. 凯克天文台以及欧洲航天局(ESA)的盖亚任务,对M型矮星LSPM J1446 + 4633周围的一颗褐矮星伴星进行了成像观测。
LSPM J1446 + 4633(以下简称J1446)是距离地球17秒差距(55光年)的附近中等M型矮星之一。新发现的这颗褐矮星围绕该恒星运行,距离约为地日距离的4.3倍,大约20年完成一次公转。
这颗被命名为J1446B的天体,质量在木星质量的20到60倍之间。加利福尼亚州立大学的天文学家大山太一等研究人员表示:“此次发现的关键在于三种互补观测技术的结合。其一,利用斯巴鲁IRD仪器通过长期红外光谱监测进行径向速度(RV)测量;其二,使用W. M. 凯克天文台配备先进的金字塔波前传感器的自适应光学系统进行高分辨率近红外成像;其三,借助欧洲航天局的盖亚任务进行精确的天体测量加速度测量。”
“通过整合这些数据集并应用开普勒定律,我们得以以前所未有的精度确定J1446B的动力学质量和轨道参数。单独的径向速度数据无法打破质量与轨道倾角之间的简并性,但加入直接成像和盖亚天体测量就解决了这一模糊性。”
“斯巴鲁IRD – SSP项目提供了关键的径向速度数据,而凯克天文台最先进的自适应光学系统使得能够直接探测到与主恒星距离非常近的这颗伴星。此前的研究已证明,将依巴谷和盖亚天体测量加速度与直接成像相结合,在探测和描述伴星方面具有强大能力。”
“然而,依巴谷无法测量像J1446这样的暗弱红矮星的位置。我们的研究首次将仅盖亚的加速度数据应用于这样一个系统,成功限制了一颗褐矮星伴星的轨道和动力学质量。”
对J1446B的近红外观测显示,其亮度变化约30%,这表明存在诸如云层或风暴等动态大气现象。天文学家称:“这一发现为测试褐矮星形成场景和大气模型提供了关键基准。”
“未来的光谱观测甚至可能让研究人员绘制出这个有趣天体的天气模式。该结果突出了将地基和天基天文台相结合,以揭示太阳系之外隐藏天体的强大能力。”该团队的论文发表在《天文学杂志》上。
