新发现的系统 LP413-53AB 由一对超冷矮星组成，它们是质量极低的天体，主要在红外范围内发光，因此人眼看不见。 即便如此，它们仍然是宇宙中最丰富的恒星类型之一。 在此之前，天文学家只探测到了三个短周期超冷矮双星系统，它们都相对年轻——年龄最多为4000万年。
插图显示超冷矮双星目前的距离有多近，以及这些距离如何随着时间的推移而变化。来源：亚当/加州圣何塞学院
LP413-53AB 的年龄可能有数十亿年，大约与太阳一样古老，但其轨道周期至少比迄今为止发现的所有超冷矮双星短三倍。
领导这项研究的东北学院天体化学家 Chih-Chun “Dino” Hsu 表示：“发现这样一个极端的系统真是令人兴奋。” “原则上我们知道这样的系统应该存在，但我们还没有找到这样的系统。” 系统。”
Hsu 最近在西雅图举行的法国天文学会第 241 届大会新闻发布会上介绍了这项研究，这是“恒星及其活动”会议的一部分。 许是西南学院温伯格艺术与科学学院数学和天文学博士后研究员，也是西南学院天体化学跨学科探索与研究中心（CIERA）的成员。 他在获得博士学位时就开始了这项研究。 他是加州大学圣何塞学校的学生，在那里他受到亚当研究员的指导。
该团队在搜寻档案数据时首次发现了这个奇怪的双星系统。 许开发了一种算法，可以根据恒星的光谱数据对恒星进行建模。 通过剖析恒星发出的光谱，天体化学家可以确定该物体的物理成分、温度、重力和旋转。 这些解剖还显示了恒星靠近和远离观察者时的运动，称为径向速度。
这张图比较了最近发现的双星系统中两颗矮星与其他系统的接近程度。来源：亚当/加州圣何塞学院
在研究LP413-53AB的光谱数据时，Hsu注意到一些奇怪的事情。 早期观察发现，当两颗恒星大致对齐时，它们的光谱线重叠，使他相信这只是一颗恒星。 当这些恒星在其轨道上通信时，谱线以相反的方向通信，在后来的光谱数据中分裂成对。 许意识到实际上有两颗恒星被锁定在一个非常紧密的双星中。
在天文台强大的望远镜的帮助下，徐志摩决定亲自观察这一现象。 2022年3月13日，团队将望远镜转向双星系统所在的双子座，观测了两个小时。 然后他们在七月、十月和十二月进行了更多的后续观察。
“当我们进行这些分析时，我们可以在观察几分钟内看到事情发生变化，”说。 “我们追踪的大多数双星都有几年的轨道周期。所以，你每隔几个月才会得到一次探测到。然后，过了一段时间，你就可以把拼图拼凑起来。在这个系统中，我们可以看到光谱线正在实时通信。看到这些事情在人类的时间尺度上发生在宇宙中真是令人惊奇。”
这些观察结果与许提出的模型的预测相矛盾。 两颗恒星之间的距离约为月球与太阳之间距离的1%。
研究小组怀疑，这些恒星要么在进化过程中相互迁移，要么在第三个（现已消失已久）恒星成员被驱逐后聚集在一起，需要更多的观察来检验这一点。 看法。
许还表示，通过研究类似的恒星系统，研究人员可以更多地了解月球以外潜在的宜居行星。 超冷矮星比我们的太阳要暗得多，因此任何表面有液态水（产生和维持生命的关键成分）的世界都需要离恒星更近。 然而，对于LP413-53AB来说，宜居带的距离与恒星的轨道完全相同，因此在这个系统中不可能产生宜居行星。
“这个超冷矮星是我们太阳的邻居，”许说。 “为了识别潜在的宜居宿主，从我们的近邻开始是有帮助的。如果超冷矮星中接近的双星很常见，那么很可能会发现很少的宜居世界。”
为了充分探索这一场景，Hsu 和他们的合作者希望识别出更多超冷矮星双星系统来创建完整的数据样本。 新的观测数据有助于加强双星产生和演化的理论模型。 但到目前为止，超冷双星的发现仍然是一项罕见的壮举。
“这样的系统很罕见。我们不知道它们之所以罕见，是因为它们很罕见天体物理学快报，还是因为我们没有看到它们，”该研究的合著者、加州大学圣何塞分校主任克里斯说。博士后研究员。 问题。 现在我们有了数据点天体物理学快报，我们可以开始构建了。 这些数据已经在档案中保存了很长时间。 Dino 的工具将使我们能够找到更多这样的二进制文件。”