已知最小恒星“J0523”,半径还不足太阳9%,却是宇宙的“宠儿”

2024-12-31 15:55:06   阅客

2014年,一颗被称作“红运当头”的小恒星吸引了科学家的注意力,这颗恒星名为天兔座J0523。尽管在恒星家族中体型最小,却有着极长的寿命,被比作“天山童姥”。

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恒星之所以被称为“恒”,是因为这些巨大而明亮的星星在夜空中的位置看似固定。而这些与行星形成对比,就是因为行星围绕恒星公转,反射着恒星的光。那么什么才是恒星的基本特质呢?J0523真的是一颗恒星吗?

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从宇宙诞生起,致密的分子云坍缩分裂,当质量达到太阳质量的0.08到150倍时,会反向聚拢。引力触发热核反应,阻止继续坍缩,将产生光和热,这就是恒星。因此,持续发光发热成为恒星最基本的特质。

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光来自恒星的核聚变,氢转化为氦释放光子。它们的光和热是我们能够观察到的,而由于其距离遥远且位置在天球中几乎不变,与太阳系内的行星不同。亮度则取决于恒星的直径、温度以及距离。

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科学家们根据亮度、颜色和质量,将可见恒星分为不同类别,如红矮星、黄矮星、白矮星等。我们的太阳便是一颗黄矮星,而名字中带“矮星”的普遍体积和质量较小。

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银河系内的尘埃颗粒吸收可见光,导致许多恒星呈现红色。然而,红外光波长较长,能穿透尘埃,这使科学家能够透过银河系的尘埃带观察更遥远的星体。2微米红外波项目就是因此而实施,天兔座J0523便在该过程中被发现。

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宇宙中最小的恒星是谁?通常我们关心的是大质量恒星,而对小型恒星的关注较少。虽然太阳被认为是“矮星”,但它能容纳1000个木星。相比之下,J0523更小,被称为“棕矮星”。

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J0523的全名是2MASS J0523–1403,以2微米全天巡天计划命名,后缀代表它在天球上的坐标。位于天兔座,距地球约40光年,视星等为21.05,光谱类型L2.5,表面温度不到太阳的一半,亮度更是太阳的十万分之一。

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恒星形成需具备足够的质量和高温压力。科学家认为,一个天体需具备太阳质量的7%才能引发内部核聚变,约为70个木星的质量。这就是恒星不能无限小的道理。

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科学家研究接近聚变临界质量的63颗天体,以确定恒星的最小质量。J0523正处于这种质量简并态,介于普通恒星和褐矮星之间。这说明J0523是宇宙中最小的恒星,却在宇宙中占有特殊地位。

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尽管J0523体型袖珍,但作为一颗被2MASS项目发现的最小恒星,它拥有非凡的意义。直径仅12万公里,虽小于木星,但质量却足足有85倍于木星,约2.7万倍于地球。

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J0523燃烧不剧烈,表面温度仅2200摄氏度,不及太阳温度的一半。起初被认为只是行星,但其质量约为77个木星,处于恒星临界质量,最终被确认是恒星。

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恒星主要由氢和氦构成,核聚变产生能量向外辐射,这决定了一颗恒星的寿命。质量越小,核聚变越慢,结果寿命更长。J0523作为小质量红矮星,寿命远超大型恒星,可以持续数以万亿年计的时间。

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与太阳的短暂对比,J0523的生命旅程将受到宇宙的长久关注。在宇宙尽头,它或将成为最后一个散发光芒的恒星,让人类见证其不凡的寿命和稳定。

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通过这些了解,我们认识到J0523是一颗温度不高但重点的袖珍恒星,她以自己的方式在浩瀚宇宙中留下了独特的印迹。

责任编辑:吴玉蓉 K1365
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