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解密暗物质217-无限大稳恒态有序循环宇宙模型-褐矮星

已有 271 次阅读 2024-3-19 20:47 |个人分类:我独醉|系统分类:科研笔记

只要能发现暗物质和场物质都是由正反粒子偶极子组成,你就能揭开物理学和天文学重大问题的谜底

褐矮星

褐矮星(brown dwarf)的构成类似恒星,但质量不够大,不足以在核心点燃聚变反应的气态天体。褐矮星是质量介于最小恒星与最大行星之间的天体,由于这一原因褐矮星非常黯淡,要发现它们十分复杂,因此要确定它们的大小就更加复杂。但是最近天文学家成功地发现了组成双星系统的两颗褐矮星,在确定它们围绕共同重心运行的参数之后,计算出这两颗褐矮星的质量和大小。天文学家花了12年研究才发现这两颗褐矮星,总共观察了300多个夜晚,并进行了1600次测量,结果计算出两颗相当年轻褐矮星(还不满100万年)全部必需的参数,它们位于离地球1500光年的猎户星座。双星系统中较大一颗褐矮星质量超过木星50倍,而较小一颗褐矮星质量比木星大30倍,它们的直径分别为太阳直径的70%50%。尽管它们初看起来不算矮小,但是它们的质量分别仅为太阳质量的5.5%3.5%。天文学家还发现较轻褐矮星表面的温度更高些。这两颗褐矮星可能不是同时形成,也不是在同一地点形成,而是由于某种原因而结合在一起,因此它们的表面温度不同,但是这一切暂时仍只是一种假设。美国科学家利用红外线太空望远镜发现了一颗环绕恒星轨道运行的小型褐矮星,并直接获得了它的图像。这是人类首次发现此种情景,但这种现象并不孤立。

褐矮星也被称为失败的恒星,它由于质量不足而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。天文学家在这些古怪的星体上发现了巨大的类似行星的风暴。由于褐矮星会随时间的推移冷却下来,该星体上气态的铁分子就会浓缩成液态的铁云和铁雨。随着进一步的冷却,巨大的风暴就会扫过这些云层,让明亮的红外线逃逸到宇宙中。

由于没有核聚变,褐矮星的表面温度不会超过3000K。褐矮星的温度越低,它的可见光波段的亮度就越小。M型褐矮星的辐射主要集中在红光波段(大约0.75μm),而温度更低的L型褐矮星(温度为1200-2000K)T型褐矮星(温度为800-1200K)的辐射则主要集中在近红外波段(1-2μm),这使得褐矮星从本质上就会变得很暗弱。另外,褐矮星外层大气中的分子,例如水、一氧化碳、甲烷和氨,会吸收向外的辐射,使得褐矮星进一步变暗。

尽管褐矮星的光谱存在着复杂性,但是化学组成仍然是可以被识别出来的,而且也可以用来对褐矮星进行分类。如今还没有直接观测到比T8型褐矮星质量更小,温度比T8型褐矮星(有效温度大约为800K)更低的天体,来衔接褐矮星和木星(大约125K)

关于褐矮星的形成机制,比较常见的有抛射理论、前恒星核的光致侵蚀理论、不透明度制约的分裂理论、原恒星盘的不稳定性理论等。抛射理论认为,褐矮星是由于低质量的原恒星胚在达到产生氢核聚变所需的质量前,与其他天体发生了碰撞而被抛射出的恒星核所形成的,这一理论部分地得到了双褐矮星系统的证实。前恒星核的光致侵蚀理论基于大质量恒星的辐射对前恒星核的光致侵蚀作用,能够解释处于电离氢区中的褐矮星的形成机制。褐矮星也可能由大质量的原恒星盘在其他恒星的引力作用下发生碎裂而产生。这些理论每个都只能解释部分褐矮星的形成,研究褐矮星周围的恒星盘可以有效地检验上述理论。

褐矮星是可以发生热核反应的,只是由于不激烈所以不会发光。但其红外辐射可以占到太阳的1~2‰左右。据美国航空航天局的报道,广域红外巡天探测器(WISE)发现了一对距离非常近的恒星,它们将成为迄今发现的距离太阳系第三近的恒星/恒星系统,也是人类自1916年以来发现的距离太阳系最近的恒星系统。这一双星系统中的两颗恒星都是褐矮星。

在褐矮星上已经发现了各种不同种类元素,褐矮星不能进行完整核聚变反应,而上面的不同元素应该为触发其聚变的星体的自身所携带的物质。这进一步验证了,恒星的诞生多数是由一个具有一定质量和速度的星体所触发。而质量较小、转动速度较慢、星云密度低或星云范围小等原因致使其成为失败的恒星

总之,在触发恒星吸积后,当核心质量小,尤其是转动速度小时,周围物质将接近直线或较小的角度落向星体,内层物质很快被加速到极高速度落入星体后,外层物质速度无法被快速提高,造成了物质出现断层,吸积过早中断,这样吸积的物质及能量都相对较少,无法点燃氢的聚变。这样就形成失败的恒星——褐矮星

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