一個經過深入研究的宇宙天體震驚了天文學家。所謂的“失敗的恒星”格利澤229B（Gliese 229B）被揭示為兩個緊密軌道運行的所謂“褐矮星”，而不是只有一個。

這一發現意味著格利澤229B是一個“前所未有的”緊密褐矮星雙星系統，增加了銀河系中可能存在其他此類奇異系統等待被發現的希望。這一發現還解決了關于格利澤229B的一個長期謎團，解釋了為什么這顆褐矮星的亮度與其質量不符。

“格利澤229B被認為是褐矮星的典型代表，”加州理工學院（Caltech）的團隊成員、研究員Jerry W. Xuan在一份聲明中說?！艾F在我們知道我們一直對這一天體的性質判斷錯誤。它不是一顆，而是兩顆。直到現在我們才得以探測到如此接近的分離。”

褐矮星因其從氣體和塵埃的坍縮中形成，像“普通”恒星一樣，但未能從這些云的殘余物中聚集足夠的質量以觸發其核心中氫到氦的融合，因此得到了“失敗的恒星”這一不幸的綽號。格利澤229B位于距離我們19光年的地方，它圍繞一顆名為格利澤229的紅矮星運行。1995年，它成為了第一個已知的褐矮星，向天文學家介紹了失敗的恒星?，F在，它恰當地引入了令人難以置信的緊密褐矮星雙星系統這一新概念。

你可以原諒天文學家未能區分格利澤229B的兩個天體，現在被指定為格利澤229Ba和格利澤229Bb。它們之間的距離僅為380萬英里（610萬公里）。這可能看起來像是一個難以置信的距離，但為了讓大家有所了解，這僅僅是地球與月球之間距離的16倍，大約是地球與太陽之間距離的4%。格利澤229B的兩個褐矮星如此緊密地束縛，以至于它們每12個地球日就圍繞彼此旋轉一次。

這一發現是由加州理工學院（Caltech）的一個天文學家團隊完成的，這意味著格利澤229B不是一個質量大約是木星70倍的單一天體，而是兩個：一個褐矮星的質量大約是太陽系氣體巨星的38倍，另一個的質量大約是34個木星質量。格利澤229B的雙重性質引發了這樣一個問題：如此緊密束縛的褐矮星系統是如何形成的。

“這一發現表明格利澤229B是雙星，不僅解決了最近觀測到的質量與光度之間的緊張關系，而且顯著加深了我們對褐矮星的理解，它們介于恒星和巨大行星之間，”團隊成員、加州理工學院天文學David Morrisroe教授Dimitri Mawet在聲明中說。

尋找缺失的環節

褐矮星對天文學家來說非常有趣，因為至少在質量方面，它們填補了最大行星和最小恒星之間的空白。這些失敗的恒星通常被認為具有13到80個木星質量。

自20世紀60年代以來，天文學家就理論化了恒星和行星之間的這種“缺失環節”，但直到20世紀90年代中期，天文學家才在格利澤229B的形式下發現了其中之一（或者我們現在知道的兩個）。包括Rebecca Oppenheimer在內的一個團隊，也是這次新發現背后的團隊之一，揭開了失敗的恒星（們）的面紗。

Oppenheimer現在是美國自然歷史博物館天體物理系的教授，但在1995年，她是一名加州理工學院的研究生。與同事一起，Oppenheimer使用帕洛馬天文臺發現格利澤229B的大氣中存在甲烷。這在巨大的氣體巨星中很常見，但在恒星中卻不是，這意味著格利澤229B與恒星的相似性暗示了其作為行星和恒星之間缺失環節的性質。

“看到第一顆比恒星小的天體繞著另一顆恒星運行是令人振奮的，”Oppenheimer在聲明中說。“它開啟了一個尋找像它這樣的奇異天體的小產業，但從那時起，它一直是個謎?！?/p>

自從發現格利澤229B以來的三十年里，天文學家對這一系統進行了深入研究，發現即使對于一顆失敗的恒星來說，它也太暗淡了，與其質量不符。這導致科學家們推測格利澤229B一定是兩個褐矮星，而不是一個。然而，這種雙重性質的觀測仍然避開了天文學家。

“要在30年的時間里逃避天文學家的注意，這兩個褐矮星必須非常接近彼此，”Xuan解釋說。

Xuan和他的同事能夠成功地利用兩種不同的儀器，這兩種儀器都安裝在智利北部阿塔卡馬沙漠地區的非常大望遠鏡（VLT）上。GRAVITY干涉儀使研究人員能夠將格利澤229B空間分辨率為兩個天體，而CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph（CRIRES+）使他們能夠探測到來自兩個天體的光譜。

這個工具揭示了一個褐矮星的紅移，即光波長的“壓縮”，表明一個天體正在遠離地球，以及另一個失敗的恒星的藍移，即光波長的拉伸，表明向地球運動。

因此，揭示了褐矮星雙星格利澤229Ba和格利澤229Bb。

“這兩個相互圍繞運行的世界實際上半徑比木星還小。如果在我們的太陽系中有像它們這樣的天體，它們在我們的夜空中看起來會非常奇怪，”Oppenheimer說?！斑@是幾十年來亞恒星天體物理學中最令人興奮和著迷的發現?！?/p>

盡管緊密褐矮星雙星的形成有點謎團，但可能的情況是，誕生這些失敗恒星的氣體和塵埃的坍縮云可能分成了兩部分，創造了兩個褐矮星“種子”。這些種子隨后可能成為引力束縛，導致了格利澤229B系統的誕生，以及其他類似系統，正等待被發現。

“第一個已知的褐矮星伴星是雙星這一事實，對于正在進行的尋找更多此類天體的努力來說是個好兆頭，”Xuan補充說。

該團隊現在的目標是使用位于夏威夷W. M. Keck天文臺的Keck Planet Imager和Characterizer（KPIC）等儀器，尋找更緊密軌道運行的褐矮星雙星。他們還可以使用Keck天文臺即將建成的高分辨率紅外外行星特征光譜儀（HISPEC），目前正在加州理工學院建設中。

“很高興看到近30年后，有了新的發展，”加州理工學院天文學和行星科學教授Shri Kulkarni說，他不是這個團隊的一部分，但是格利澤229B最初的發現者之一。“現在，這個雙星系統再次令人震驚?！?/p>

關于格利澤229Ba和格利澤229Bb的研究發表在10月16日的《自然》雜志上。