NASA发布IC 348星形成区韦伯全景图。它在英仙座,距地球1000光年。冷分子氢云正在坍缩,造恒星,也造怪东西。
图中藏着一批褐矮星,最轻的只有2倍木星质量。这是已知最小褐矮星。现有恒星形成模型没准备好解释。
褐矮星和恒星一样,从分子云坍缩而来。但核心温度不够,无法稳定把普通氢聚变成氦。
最小恒星约太阳质量8%。低于这条线,就是褐矮星。
传统下限约13倍木星质量,因为再低连氘聚变都点不着。韦伯把这个数字拉到2倍木星质量,仅太阳质量的0.19%。
不是第一次。2022年,同一团队用韦伯看IC 348,找到3到4倍木星质量的天体。
2024年NIRCam成像,2025年NIRSpec光谱,把候选者一个个称重。结果更轻的出现。
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分子云坍缩怎么造出2倍木星质量的天体?
模型通常认为,云核质量太小,没法有效冷却、坍缩,会被湍流或磁场撑住,或被中心原恒星吹散。
但它就在那里。
更离谱:一颗最轻褐矮星显示盘结构。一个行星质量天体,周围可能有尘埃盘,盘里可能正在形成更小的行星。
光谱还冒出一个未识别碳氢化合物特征。此前只在最低质量褐矮星大气里见过,暗示它们可能构成独立光谱类。
质量极端,大气化学也跟普通褐矮星不一样。
右上角有一批原恒星和Herbig-Haro天体。
HH 797看似水平长条,其实是两个原恒星,喷流几乎平行。HH 211像螺旋桨,有窄喷流,也有宽外流。
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都是新生恒星把周围气体尘埃撞出亮斑。
FAST在射电波段研究分子云和恒星形成,LAMOST做大尺度光谱巡天。
预计2027年前后发射的中国空间站巡天望远镜CSST,视场远大于哈勃,将在光学和近红外波段批量发现褐矮星、行星质量天体。
韦伯看得深、看得细,CSST看得广、看得多,互补。
韦伯的答案:最小褐矮星至少2倍木星质量。
但这不是终点,它把问题推给理论。如果分子云坍缩能造出2倍木星质量的天体,恒星形成和行星形成的边界,可能比我们想的模糊得多。
对中国来说,这不是围观。CSST一旦上天,这场边界之争,我们会从看客变成主力。
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