图注:褐矮星混淆了恒星和行星间明显的区别,将对那些天体建立起来的理解和关于它们的结构的理论都转变为谜题
川陀太空(Everett)一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星。小时候的儿歌透露一个问题,漫天的小星星都是恒星吗?它们到底是如何形成的?天文学家希望NASA詹姆斯韦伯太空望远镜强大的红外线能力能解开一个像观星指南一样基础的谜团--天空中昏暗的光到底是什么?宇宙中最神秘的恒星:褐矮星是如何形成的?褐矮星混淆了恒星和行星间明显的区别,将对那些天体建立起来的理解和关于它们的结构的理论都转变为谜题。
几个研究小组将使用韦伯望远镜探索褐矮星神秘的性质,探寻恒星结构、系外行星大气以及褐矮星本身存在的模糊区域。以前用哈勃望远镜、斯皮策望远镜、阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜进行的工作显示褐矮星可以达到比木星这样的气体巨星大70倍,但它们没有足够的质量给核心燃烧核燃料,辐射星光。
图注:韦伯的红外仪将能够通过观测行星从其恒星前经过时元素吸收了哪种光侦测出系外行星大气层的分子类型,这是一种叫做交通光谱学的科技
虽然褐矮星在20世纪60年代被理论化,在1995年被确认,但是它们是如何形成的还没有一个公认的解释:是像恒星一样通过大气收缩形成,还是像行星一样,通过在原始行星盘里堆积物质?它们一些是恒星的伴星,而其它的在太空里独自漫游
在蒙特利尔大学,一个天文学家团队使用韦伯来研究一个特定的编号为SIMP0136的褐矮星。它是一颗质量小,年轻,又孤立的褐矮星--是最接近我们的太阳的其中一颗,所有这些都使得它对于研究来说是极好的,因为它有行星的许多特征,又不会太靠近恒星闪瞎眼的光芒。SIMP0136是天文学家团队过去一个科学突破的目标,他们发现有证据支持它存在一个云气缭绕的大气层。他和他的同事们将使用韦伯的光谱仪来了解更多关于那些云的化学元素和化合物。
由于我们的大气层中的多种吸收光谱,从地面的红外线区域里获取非常精确的分光测量是极具挑战性的,因此需要进行天基红外观测。而且,韦伯允许我们探查特性,比如吸水性,从地面上无法达到这种精度。这些观测可以为韦伯未来的系外行星探索打下基础,包括可支持生命存在的世界。韦伯的红外仪将能够通过观测行星从其恒星前经过时元素吸收了哪种光侦测出系外行星大气层的分子类型,这是一种叫做交通光谱学的科技。