科學家研究了一顆遙遠恆星奇怪的、持久的、極度變暗的現象,他們將嫌疑人的範圍縮小到了一顆所謂的「失敗恆星」褐矮星或一顆真正巨大的超級木星系外行星。
這顆位於距我們約 3,200 光年的麒麟座恆星的戲劇性變暗現象於 2024 年末首次被觀測到。這次變暗令人驚訝,因為這顆名為 ASASSN-24fw 的恆星先前被認為是穩定的,大小約為太陽的兩倍。這顆恆星的變暗是有史以來觀察到的最長的變暗之一,持續了大約 200 天。這也很極端,ASASSN-24fw 的亮度降低了 97%。如此長時間的極端停電事件極為罕見。
天文學家推斷,這種變暗是由1580萬英里(2600萬公里)外的圓盤狀環引起的,大約是太陽與其最近的行星水星之間距離的一半。最大的問題是,這個外接環系統是什麼?現在,主要嫌疑犯已成為一顆褐矮星或一顆巨大的太陽系外行星,或係外行星,比太陽系最大的行星木星大許多倍。
「我們小組製作的不同模型表明,最有可能的解釋是褐矮星——一種比行星重但比恆星輕的物體——被寬闊、緻密的環系統包圍。它在距環更遠的地方繞恆星運行,」大學間天文中心的團隊負責人薩朗·沙阿(Sarang Shah)說。 在一份聲明中說。 「像這樣的長時間變暗事件極為罕見,因為它們需要非常完美的形成。變暗是逐漸開始的,因為環的外部很薄,只有當最密集的區域經過恆星前面時才可見。”
失敗的小恆星還是巨大的行星?
褐矮星得到了一個不幸的綽號“失敗的恆星”,因為像恆星一樣,它們是由氣體和塵埃雲塌陷形成的,但無法從原始雲的剩餘部分收集足夠的物質來積累到在其核心引起氫和氦聚變所需的質量。這是決定什麼是主序星的過程。
褐矮星和大質量氣態巨行星之間的分界線在質量方面是模糊的。褐矮星質量的下限被認為約為木星質量的 13 倍,最重的褐矮星和最輕的恆星的上限約為木星質量的 80 倍,即太陽質量的 0.08 倍左右。目前,一顆環狀褐矮星是 ASASSN-24fw 變暗事件的主要嫌疑人。
然而,由於該團隊還無法確定衰落天體的質量,除了確定其質量大於木星質量的三倍之外,他們還不能排除超級木星系外行星是罪魁禍首的可能性。
更確定的是,ASASSN-24fw本身被氣體和塵埃碎片緊密包圍,這些碎片似乎是先前行星碰撞的殘留物。這種情況在環境動盪、暴力的年輕恆星周圍很常見,但對於像 ASASSN-24fw 這樣古老的恆星來說卻很不尋常,據估計,該恆星的年齡約為 10 億年。
台灣中央研究院獨立博士後研究員、團隊成員喬納森·馬歇爾(Jonathan Marshall)表示:“大型物體周圍預計會出現大型環系統,但很難直接觀察它們以確定其特徵。” “這一罕見事件使我們能夠非常詳細地研究如此復雜的系統。事實上,在研究這種變暗的過程中,我們還驚訝地發現 ASASSN-24fw 附近也有一顆矮星。”
團隊現在的目標是測量 ASASSN-24fw 的溫度、年齡和化學成分,並確定其進化階段。從智利北部阿塔卡馬沙漠地區的甚大望遠鏡(VLT)和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)收集有關這顆恆星的更多數據應該有助於更好地揭示像這樣的行星系統是如何演化的。
然而,天文學家將不得不等待一段時間才能再次觀察 ASASSN-24fw 的極端變暗情況。研究團隊預計這個神秘物體將在 42 至 43 年間再次影響恆星的亮度。
該團隊的結果於週四(2 月 12 日)公佈 英國皇家天文學會每月通知。









