新發現的系統 LP413-53AB 由一對超冷矮星組成，它們是質量極低的天體，主要在紅外范圍內發光，因此人眼看不見。 即便如此，它們仍然是宇宙中最豐富的恒星類型之一。 在此之前，天文學家只探測到了三個短周期超冷矮雙星系統，它們都相對年輕——年齡最多為4000萬年。
插圖顯示超冷矮雙星目前的距離有多近，以及這些距離如何隨著時間的推移而變化。來源：亞當/加州圣何塞學院
LP413-53AB 的年齡可能有數十億年，大約與太陽一樣古老，但其軌道周期至少比迄今為止發現的所有超冷矮雙星短三倍。
領導這項研究的東北學院天體化學家 Chih-Chun “Dino” Hsu 表示：“發現這樣一個極端的系統真是令人興奮。” “原則上我們知道這樣的系統應該存在，但我們還沒有找到這樣的系統。” 系統。”
Hsu 最近在西雅圖舉行的法國天文學會第 241 屆大會新聞發布會上介紹了這項研究，這是“恒星及其活動”會議的一部分。 許是西南學院溫伯格藝術與科學學院數學和天文學博士后研究員，也是西南學院天體化學跨學科探索與研究中心（CIERA）的成員。 他在獲得博士學位時就開始了這項研究。 他是加州大學圣何塞學校的學生，在那里他受到亞當研究員的指導。
該團隊在搜尋檔案數據時首次發現了這個奇怪的雙星系統。 許開發了一種算法，可以根據恒星的光譜數據對恒星進行建模。 通過剖析恒星發出的光譜，天體化學家可以確定該物體的物理成分、溫度、重力和旋轉。 這些解剖還顯示了恒星靠近和遠離觀察者時的運動，稱為徑向速度。
這張圖比較了最近發現的雙星系統中兩顆矮星與其他系統的接近程度。來源：亞當/加州圣何塞學院
在研究LP413-53AB的光譜數據時，Hsu注意到一些奇怪的事情。 早期觀察發現，當兩顆恒星大致對齊時，它們的光譜線重疊，使他相信這只是一顆恒星。 當這些恒星在其軌道上通信時，譜線以相反的方向通信，在后來的光譜數據中分裂成對。 許意識到實際上有兩顆恒星被鎖定在一個非常緊密的雙星中。
在天文臺強大的望遠鏡的幫助下，徐志摩決定親自觀察這一現象。 2022年3月13日，團隊將望遠鏡轉向雙星系統所在的雙子座，觀測了兩個小時。 然后他們在七月、十月和十二月進行了更多的后續觀察。
“當我們進行這些分析時，我們可以在觀察幾分鐘內看到事情發生變化，”說。 “我們追蹤的大多數雙星都有幾年的軌道周期。所以，你每隔幾個月才會得到一次探測到。然后，過了一段時間，你就可以把拼圖拼湊起來。在這個系統中，我們可以看到光譜線正在實時通信。看到這些事情在人類的時間尺度上發生在宇宙中真是令人驚奇。”
這些觀察結果與許提出的模型的預測相矛盾。 兩顆恒星之間的距離約為月球與太陽之間距離的1%。
研究小組懷疑，這些恒星要么在進化過程中相互遷移，要么在第三個（現已消失已久）恒星成員被驅逐后聚集在一起，需要更多的觀察來檢驗這一點。 看法。
許還表示，通過研究類似的恒星系統，研究人員可以更多地了解月球以外潛在的宜居行星。 超冷矮星比我們的太陽要暗得多，因此任何表面有液態水（產生和維持生命的關鍵成分）的世界都需要離恒星更近。 然而，對于LP413-53AB來說，宜居帶的距離與恒星的軌道完全相同，因此在這個系統中不可能產生宜居行星。
“這個超冷矮星是我們太陽的鄰居，”許說。 “為了識別潛在的宜居宿主，從我們的近鄰開始是有幫助的。如果超冷矮星中接近的雙星很常見，那么很可能會發現很少的宜居世界。”
為了充分探索這一場景，Hsu 和他們的合作者希望識別出更多超冷矮星雙星系統來創建完整的數據樣本。 新的觀測數據有助于加強雙星產生和演化的理論模型。 但到目前為止，超冷雙星的發現仍然是一項罕見的壯舉。
“這樣的系統很罕見。我們不知道它們之所以罕見，是因為它們很罕見天體物理學快報，還是因為我們沒有看到它們，”該研究的合著者、加州大學圣何塞分校主任克里斯說。博士后研究員。 問題。 現在我們有了數據點天體物理學快報，我們可以開始構建了。 這些數據已經在檔案中保存了很長時間。 Dino 的工具將使我們能夠找到更多這樣的二進制文件。”