第127章 SCR 1845双星系统宇宙地球人类三篇

SCR 1845-6357：一颗揭示恒星最小极限的极冷褐矮星 类型：M8.5型红矮星+T6型褐矮星双星系统 在浩瀚的宇宙中恒星的形成遵循着严格的质量界限。

质量过小的天体无法触发核心氢聚变只能以暗淡的褐矮星形式存在徘徊在恒星与行星的模糊边界上。

其中SCR 1845-6357 是一个极具研究价值的系统它由一颗M型红矮星和一颗极低温的褐矮星组成距离地球仅约13光年是已知最近的褐矮星系统之一。

这颗褐矮星的质量、温度、光谱特征以及它与主星的相互作用为天文学家提供了研究恒星形成极限、褐矮星演化以及低质量双星动力学的绝佳样本。

发现与基本性质 SCR 1845-6357 最早被记录在南半球恒星巡天（Southern Cordoba Durchmusterung SCR）星表中但直到21世纪初的红外天文观测技术成熟后其伴星的褐矮星本质才被确认。

2006年哈勃太空望远镜（HST）和欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT）的高分辨率观测揭示了它的双星性质。

主星SCR 1845-6357 A是一颗典型的M8型红矮星质量约为太阳的8%光度极低表面温度约2500开尔文。

而它的伴星SCR 1845-6357 B则是一颗T型褐矮星质量估计在40-50倍木星质量之间远低于恒星形成的最低质量（约75-80倍木星质量）因此无法维持稳定的氢聚变。

褐矮星B的有效温度仅为约950开尔文（约677°C）使其成为已知温度最低的褐矮星之一。

它的光谱显示出强烈的甲烷（CH?）和水蒸气（H?O）吸收特征这是T型褐矮星的典型标志。

由于温度太低它的辐射主要集中在红外波段光学波段几乎不可见。

这使得它的发现和后续研究高度依赖红外望远镜如斯皮策太空望远镜（Spitzer）和詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）。

轨道动力学与引力束缚 SCR 1845-6357 系统的另一个独特之处在于其双星轨道的极端性质。

主星A和褐矮星B之间的投影距离约为4.5天文单位（AU）相当于太阳到木星轨道的距离。

然而由于褐矮星的质量较低系统的总质量仍然很小导致轨道周期长达数十年。

精确的轨道测量显示B天体的轨道偏心率较高可能受到过去动力学相互作用的影响。

这样的近距离双星系统在褐矮星研究中较为罕见因为大多数褐矮星要么是孤立天体要么与更大质量的恒星形成更松散的组合。

SCR 1845-6357 的紧凑轨道意味着它可能经历了某种动力学演化过程例如原行星盘的引力扰动或早期恒星形成环境中的近距离散射事件。

研究这一系统的轨道有助于理解低质量双星的形成机制以及褐矮星在恒星系统中的普遍性。

褐矮星的光谱特征与大气物理 SCR 1845-6357 B 的光谱分析为褐矮星大气物理提供了关键数据。

它的光谱在近红外波段（1-2.5微米）显示出强烈的甲烷吸收带这是T型褐矮星的典型特征。

甲烷在如此低温的环境下能够稳定存在而更热的褐矮星（如L型）则因温度过高而无法形成显着的甲烷吸收。

此外它的光谱还显示出一氧化碳（CO）和氨（NH?）的微弱特征这些分子在褐矮星大气化学中扮演重要角色。

由于褐矮星内部缺乏持续的核聚变它们的大气化学主要由平衡态和非平衡态过程共同决定。

SCR 1845-6357 B 的低温意味着其大气中的化学反应速度极慢某些分子可能无法达到完全的化学平衡这使得它的光谱成为研究低温大气动力学的理想目标。

另一个有趣的现象是云层的存在与消散。

更热的L型褐矮星通常具有硅酸盐和铁组成的云层而T型褐矮星由于温度降低这些云层会沉降到更深的大气层中导致光谱变得更清晰。

SCR 1845-6357 B 正处于这一过渡阶段研究其云层结构有助于理解褐矮星大气随温度变化的演化规律。

恒星形成的最小质量极限 SCR 1845-6357 B 的质量（约40-50倍木星质量）使它成为研究恒星形成质量下限的重要案例。

根据恒星形成理论天体需要至少约75-80倍木星质量才能触发核心氢聚变成为真正的恒星。

低于这一质量的天体只能通过短暂的氘聚变（褐矮星）或纯粹的重力收缩释放能量随后逐渐冷却。

SCR 1845-6357 B 的质量恰好位于这一临界区域附近因此它的观测数据可以用来检验恒星形成模型。

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