詹姆斯韦伯太空望远镜窥探破纪录的应该不存在的 “失败的恒星”（视频）
By Robert Lea
2023/12/15
James Webb Space Telescope
“我们正在看某些新的和意想不到的东西” 。
詹姆斯•韦伯太空望远镜（JWST）已经在刚好距离地球仅1000光年的年轻星团中发现了一颗破纪录的自由漂浮的褐矮星和另外两颗所谓的“失败的恒星”。
这颗破纪录的褐矮星不与一个母星相关，有一个约为木星质量八倍的质量。与此同时，最小的天体有一个大约是木星的三倍的质量，这使它对目前关于这些天体如何被诞生的理论是一个挑战。这一发现可以帮助天文学家更好确定行星和恒星之间的界线在哪里。
该研究的主要作者和宾夕法尼亚州立大学科学家凯文卢曼在一份声明中说，“在每本天文学教科书中你将发现一个基本问题是最小的恒星是什么？这就是我们正在试图来回答的问题”。
由詹姆斯韦伯太空望远镜看到的星团IC 348，在那里它发现了三颗“失败的恒星”褐矮星。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency))
该团队发现了这三颗褐矮星包括这颗新的破纪录者，当时他们在IC 348星团的纤细气体和尘埃中心训练詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam），该星团位于更大的恒星诞生英仙座恒星形成区域内。因为这个星团的年轻，它之内的褐矮星仍正在辉红外光，这是从它们形成留下的热的结果。
来自这项研究最承诺的目标被选用为詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）微快门阵列的一个深入后续调查。近红外光谱仪足够灵敏到来探测比地面望远镜更暗的天体，允许了研究小组来从背景星系将褐矮星区分开，将八颗潜在的褐矮星缩小到三颗。
为什么有些恒星 “失败”？
由JWST看到的三颗褐矮星及其在IC 348中的位置。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency))
褐矮星获得它们的不幸 “失败的恒星”的绰号，来自它们被从坍塌的气体云诞生，就像所有的恒星是的一样，但它们从未收集到足够的质量来触发在它们的核的氢到氦的核聚变------这个过程对一颗恒星在它的主序生命周期放出大部分能量和光是负责的。
恒星褐矮星和大行星之间有一个重叠，有许多这些失败的恒星有太阳系最大行星木星的几倍的质量。然而，科学家们并不完全确定能被像一颗恒星一样诞生的最小天体是什么以及氢到氦的聚变开始的最小恒星质量是什么。
这被当到核聚变时褐矮星不是完全失败的事实复杂化。它们据信是足够大质量来聚变重氢------也称为氘------一起在它们的核中。
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这个年轻星团中的小褐矮星对恒星形成模型是一个问题，因为气体云的小尺寸。一个更小的云将有更弱的引力，因此应该挣扎来坍塌并诞生如此一个小的褐矮星。同样，按照这一发现背后的天文学家，这颗矮小的褐矮星不应该已经能够像一颗行星一样在这个系统中形成。
研究首席研究员和欧洲航天局科学家卡塔琳娜•阿尔维斯•德•奥利维拉说，“对目前的模型相当容易在一个恒星周围的圆盘中来制造巨型行星，但在这个星团中，这个天体会不太可能在一个圆盘中形成，而是像一颗恒星一样形成，三个木星质量比我们的太阳更小300倍”。
“因此我们不得不问，恒星的形成过程如何在如此非常非常小质量下操作？”
https://t.cn/A6lIwQcN
By Robert Lea
2023/12/15
James Webb Space Telescope
“我们正在看某些新的和意想不到的东西” 。
詹姆斯•韦伯太空望远镜（JWST）已经在刚好距离地球仅1000光年的年轻星团中发现了一颗破纪录的自由漂浮的褐矮星和另外两颗所谓的“失败的恒星”。
这颗破纪录的褐矮星不与一个母星相关，有一个约为木星质量八倍的质量。与此同时，最小的天体有一个大约是木星的三倍的质量，这使它对目前关于这些天体如何被诞生的理论是一个挑战。这一发现可以帮助天文学家更好确定行星和恒星之间的界线在哪里。
该研究的主要作者和宾夕法尼亚州立大学科学家凯文卢曼在一份声明中说，“在每本天文学教科书中你将发现一个基本问题是最小的恒星是什么？这就是我们正在试图来回答的问题”。
由詹姆斯韦伯太空望远镜看到的星团IC 348，在那里它发现了三颗“失败的恒星”褐矮星。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency))
该团队发现了这三颗褐矮星包括这颗新的破纪录者，当时他们在IC 348星团的纤细气体和尘埃中心训练詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam），该星团位于更大的恒星诞生英仙座恒星形成区域内。因为这个星团的年轻，它之内的褐矮星仍正在辉红外光，这是从它们形成留下的热的结果。
来自这项研究最承诺的目标被选用为詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）微快门阵列的一个深入后续调查。近红外光谱仪足够灵敏到来探测比地面望远镜更暗的天体，允许了研究小组来从背景星系将褐矮星区分开，将八颗潜在的褐矮星缩小到三颗。
为什么有些恒星 “失败”？
由JWST看到的三颗褐矮星及其在IC 348中的位置。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency))
褐矮星获得它们的不幸 “失败的恒星”的绰号，来自它们被从坍塌的气体云诞生，就像所有的恒星是的一样，但它们从未收集到足够的质量来触发在它们的核的氢到氦的核聚变------这个过程对一颗恒星在它的主序生命周期放出大部分能量和光是负责的。
恒星褐矮星和大行星之间有一个重叠，有许多这些失败的恒星有太阳系最大行星木星的几倍的质量。然而，科学家们并不完全确定能被像一颗恒星一样诞生的最小天体是什么以及氢到氦的聚变开始的最小恒星质量是什么。
这被当到核聚变时褐矮星不是完全失败的事实复杂化。它们据信是足够大质量来聚变重氢------也称为氘------一起在它们的核中。
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这个年轻星团中的小褐矮星对恒星形成模型是一个问题，因为气体云的小尺寸。一个更小的云将有更弱的引力，因此应该挣扎来坍塌并诞生如此一个小的褐矮星。同样，按照这一发现背后的天文学家，这颗矮小的褐矮星不应该已经能够像一颗行星一样在这个系统中形成。
研究首席研究员和欧洲航天局科学家卡塔琳娜•阿尔维斯•德•奥利维拉说，“对目前的模型相当容易在一个恒星周围的圆盘中来制造巨型行星，但在这个星团中，这个天体会不太可能在一个圆盘中形成，而是像一颗恒星一样形成，三个木星质量比我们的太阳更小300倍”。
“因此我们不得不问，恒星的形成过程如何在如此非常非常小质量下操作？”
https://t.cn/A6lIwQcN
【韦伯望远镜发现宇宙最小恒星：质量仅为木星的 3 到 4 倍】
天文学家一直致力于寻找宇宙中最小的恒星。近日，美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队使用世界上最强大的太空望远镜 —— 詹姆斯・韦伯望远镜，在英仙座 IC 347 星团中发现了迄今为止质量最小的褐矮星，以及另外两个“失败恒星（failed star）”。
研究人员首先使用韦伯望远镜的近红外相机 （NIRCam）确定了可能的候选目标，然后使用微型快门阵列 （NIRSpec）进行后续观测。最终，他们发现了三颗质量仅为木星 3 至 8 倍的目标，表面温度在 830 至 1500 摄氏度之间。其中，最小的那颗质量仅为木星的 3 至 4 倍，打破了此前记录。
这项观测计划的首席研究员、欧洲航天局的 Catarina Alves de Oliveira 称：“根据目前的模型，在恒星周围的盘状结构中形成巨大的行星相当容易。但在这个星团中，这个天体不太可能是在盘状结构中形成的，它更像是一颗恒星，而它的质量只有太阳的 1/300 倍，恒星形成过程如何在如此微小的质量下运作？”
韦伯望远镜的发现为研究恒星和行星的形成过程提供了宝贵的新数据，并可能有助于我们更好地理解整个宇宙的演化。
天文学家一直致力于寻找宇宙中最小的恒星。近日，美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队使用世界上最强大的太空望远镜 —— 詹姆斯・韦伯望远镜，在英仙座 IC 347 星团中发现了迄今为止质量最小的褐矮星，以及另外两个“失败恒星（failed star）”。
研究人员首先使用韦伯望远镜的近红外相机 （NIRCam）确定了可能的候选目标，然后使用微型快门阵列 （NIRSpec）进行后续观测。最终，他们发现了三颗质量仅为木星 3 至 8 倍的目标，表面温度在 830 至 1500 摄氏度之间。其中，最小的那颗质量仅为木星的 3 至 4 倍，打破了此前记录。
这项观测计划的首席研究员、欧洲航天局的 Catarina Alves de Oliveira 称：“根据目前的模型，在恒星周围的盘状结构中形成巨大的行星相当容易。但在这个星团中，这个天体不太可能是在盘状结构中形成的，它更像是一颗恒星，而它的质量只有太阳的 1/300 倍，恒星形成过程如何在如此微小的质量下运作？”
韦伯望远镜的发现为研究恒星和行星的形成过程提供了宝贵的新数据，并可能有助于我们更好地理解整个宇宙的演化。
韦布望远镜官宣新发现～～
这次，韦布望远镜发现了迄今已知最小的褐矮星。
褐矮星，是存在于宇宙中的一类神秘天体，介于行星和恒星之间。这些天体虽然像恒星一样通过引力塌缩形成，却因为先天质量不足，无法点燃核心处的核聚变反应，成为了“失败的恒星”。
最近，天文学家利用韦布空间望远镜，发现了一个新纪录保持者—— 一颗只有木星三到四倍质量的褐矮星。这一发现在恒星形成领域引起了极大的关注。
研究团队选择的研究对象，是位于英仙座中距离我们约1000光年的IC 348星团。这个年轻的星团只有大约500万岁。在这样的年轻星团中，褐矮星还会因为形成时的热量而在红外光中相对较亮。
韦布望远镜的红外灵敏度对于这项研究至关重要。相比地面望远镜，它可以探测到更微弱的天体。通过对这些天体的观测和分析，研究团队发现了几个有趣的目标，其中包括质量仅为木星三到四倍的褐矮星。
这项发现对于理解恒星形成过程有重要意义。一般来说，大质量的气体云容易塌缩形成恒星，但对于质量较小的气体云来说，塌缩成为褐矮星就更加困难。新发现的这颗褐矮星，它的形成过程算是挑战了当前的恒星形成理论。
这些较小的褐矮星还能帮助天文学家更好地理解系外行星。质量最小的褐矮星与质量最大的行星在某些属性上有所重叠，但由于褐矮星不像行星那样隐藏在它们母星的光芒之中，因此更容易进行研究。
此外，这些褐矮星的大气层中发现了一种未知的碳氢化合物的光谱特征，这是首次在太阳系外的天体上检测到这种分子。这些发现为我们提供了全新的视角，挑战了现有的褐矮星大气模型。
这些发现提出了一个有趣的问题：这些天体究竟是褐矮星还是被驱逐出行星系统的流浪行星？目前的观测结果倾向于认为，它们更可能是褐矮星，而非流浪行星。
图一，是韦布近红外相机拍摄的IC 348星团中心区域。图中的飘带状结构是反射星团星光的星际物质。靠近图片中心的明亮恒星是一对双星，它们是星团中质量最大的恒星。这些恒星的星风可能帮助塑造了图片右侧所见的大环状结构。
图二，标明了天文学家发现的3颗质量不超过木星8倍的褐矮星。这些褐矮星太小，无法成为恒星，但又大于大多数行星。其中最小的褐矮星质量仅为木星的三到四倍，对恒星形成的理论构成了挑战。
图三，加了边框和方位；视频四，展示了图片细节。
图源：NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman and C. Alves de Oliveira (Penn State University)
文案：GPT-4
以及，图五是我之前拍过的附近天区的星空，画面中间那颗蓝色亮星周边就是IC 348星团。
这次，韦布望远镜发现了迄今已知最小的褐矮星。
褐矮星，是存在于宇宙中的一类神秘天体，介于行星和恒星之间。这些天体虽然像恒星一样通过引力塌缩形成，却因为先天质量不足，无法点燃核心处的核聚变反应，成为了“失败的恒星”。
最近，天文学家利用韦布空间望远镜，发现了一个新纪录保持者—— 一颗只有木星三到四倍质量的褐矮星。这一发现在恒星形成领域引起了极大的关注。
研究团队选择的研究对象，是位于英仙座中距离我们约1000光年的IC 348星团。这个年轻的星团只有大约500万岁。在这样的年轻星团中，褐矮星还会因为形成时的热量而在红外光中相对较亮。
韦布望远镜的红外灵敏度对于这项研究至关重要。相比地面望远镜，它可以探测到更微弱的天体。通过对这些天体的观测和分析，研究团队发现了几个有趣的目标，其中包括质量仅为木星三到四倍的褐矮星。
这项发现对于理解恒星形成过程有重要意义。一般来说，大质量的气体云容易塌缩形成恒星，但对于质量较小的气体云来说，塌缩成为褐矮星就更加困难。新发现的这颗褐矮星，它的形成过程算是挑战了当前的恒星形成理论。
这些较小的褐矮星还能帮助天文学家更好地理解系外行星。质量最小的褐矮星与质量最大的行星在某些属性上有所重叠，但由于褐矮星不像行星那样隐藏在它们母星的光芒之中，因此更容易进行研究。
此外，这些褐矮星的大气层中发现了一种未知的碳氢化合物的光谱特征，这是首次在太阳系外的天体上检测到这种分子。这些发现为我们提供了全新的视角，挑战了现有的褐矮星大气模型。
这些发现提出了一个有趣的问题：这些天体究竟是褐矮星还是被驱逐出行星系统的流浪行星？目前的观测结果倾向于认为，它们更可能是褐矮星，而非流浪行星。
图一，是韦布近红外相机拍摄的IC 348星团中心区域。图中的飘带状结构是反射星团星光的星际物质。靠近图片中心的明亮恒星是一对双星，它们是星团中质量最大的恒星。这些恒星的星风可能帮助塑造了图片右侧所见的大环状结构。
图二，标明了天文学家发现的3颗质量不超过木星8倍的褐矮星。这些褐矮星太小，无法成为恒星，但又大于大多数行星。其中最小的褐矮星质量仅为木星的三到四倍，对恒星形成的理论构成了挑战。
图三，加了边框和方位；视频四，展示了图片细节。
图源：NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman and C. Alves de Oliveira (Penn State University)
文案：GPT-4
以及，图五是我之前拍过的附近天区的星空，画面中间那颗蓝色亮星周边就是IC 348星团。
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