褐矮星被稱作“失敗的恒星”,它們的質(zhì)量達(dá)不到0.08倍太陽(yáng)質(zhì)量,所以無(wú)法徹底點(diǎn)燃內(nèi)部的核聚變反應(yīng),其質(zhì)量處于恒星和行星之間,表面溫度從零下50攝氏度到2500攝氏度不等,一般在紅外線望遠(yuǎn)鏡中顯得更亮。
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據(jù)估計(jì),在我們銀河系中,大約存在十億個(gè)褐矮星,科學(xué)家利用斯皮策空間紅外望遠(yuǎn)鏡,確定了有史以來(lái)旋轉(zhuǎn)最快的三個(gè)褐矮星,這三顆褐矮星的旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)接近了極限,再快的話就會(huì)被自身離心力瓦解。
三顆黑矮星的直徑與木星相當(dāng),質(zhì)量是木星的40~70倍,最快的一顆大約1小時(shí)自轉(zhuǎn)一周(木星大約10小時(shí)自轉(zhuǎn)一周),表面線速度高達(dá)每小時(shí)36萬(wàn)公里(100km/s)。
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褐矮星會(huì)隨著時(shí)間的推移溫度逐漸降低,根據(jù)表面溫度可以推測(cè)出褐矮星的年齡,冷卻收縮后半徑降低,根據(jù)角動(dòng)量守恒,旋轉(zhuǎn)速度反而會(huì)增加。
如果褐矮星的自轉(zhuǎn)速度足夠快,會(huì)首先將自身大氣拋向太空中,和木星一樣,褐矮星的主要成分也是氫和氦,好在褐矮星的密度比大多數(shù)巨型行星高很多,其強(qiáng)大的引力保持了自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在褐矮星內(nèi)部強(qiáng)大的壓力之下,內(nèi)部的氫將以金屬氫的形式存在,金屬氫擁有自由移動(dòng)的電子,成為和金屬一樣的導(dǎo)體。
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研究人員稱,每小時(shí)自轉(zhuǎn)一周的速度已經(jīng)接近了褐矮星的極限,再快的話褐矮星將被瓦解,但是科學(xué)家們從未見過(guò)處于瓦解中的褐矮星,這意味著可能有某種機(jī)制在褐矮星到達(dá)極限速度時(shí)進(jìn)行了減速,阻止了褐矮星的自我毀滅,但是我們還不確定其中的作用機(jī)制。
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目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的褐矮星中,距離地球最近的是盧曼16,只有6.5光年,盧曼16是一個(gè)雙星系統(tǒng),由兩顆褐矮星組成,其中盧曼16A是木星質(zhì)量的34倍,盧曼16B是木星質(zhì)量的28倍,表面溫度大約800攝氏度。
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