第127章 SCR 1845（双星系统）（1 / 2）

ScR 1845-6357：一颗揭示恒星最小极限的极冷褐矮星

类型：m8.5型红矮星+t6型褐矮星双星系统

在浩瀚的宇宙中，恒星的形成遵循着严格的质量界限。

质量过小的天体无法触发核心氢聚变，只能以暗淡的褐矮星形式存在，徘徊在恒星与行星的模糊边界上。

其中，ScR 1845-6357 是一个极具研究价值的系统，它由一颗m型红矮星和一颗极低温的褐矮星组成，距离地球仅约13光年，是已知最近的褐矮星系统之一。

这颗褐矮星的质量、温度、光谱特征以及它与主星的相互作用，为天文学家提供了研究恒星形成极限、褐矮星演化以及低质量双星动力学的绝佳样本。

发现与基本性质

ScR 1845-6357 最早被记录在南半球恒星巡天（Southern cordoba durchmusterung, ScR）星表中，但直到21世纪初的红外天文观测技术成熟后，其伴星的褐矮星本质才被确认。

2006年，哈勃太空望远镜（hSt）和欧洲南方天文台（ESo）的甚大望远镜（VLt）的高分辨率观测揭示了它的双星性质。

主星ScR 1845-6357 A是一颗典型的m8型红矮星，质量约为太阳的8%，光度极低，表面温度约2,500开尔文。

而它的伴星ScR 1845-6357 b则是一颗t型褐矮星，质量估计在40-50倍木星质量之间，远低于恒星形成的最低质量（约75-80倍木星质量），因此无法维持稳定的氢聚变。

褐矮星b的有效温度仅为约950开尔文（约677°c），使其成为已知温度最低的褐矮星之一。它的光谱显示出强烈的甲烷（ch?）和水蒸气（h?o）吸收特征，这是t型褐矮星的典型标志。

由于温度太低，它的辐射主要集中在红外波段，光学波段几乎不可见。这使得它的发现和后续研究高度依赖红外望远镜，如斯皮策太空望远镜（Spitzer）和詹姆斯·韦伯太空望远镜（JwSt）。

轨道动力学与引力束缚

ScR 1845-6357 系统的另一个独特之处在于其双星轨道的极端性质。

主星A和褐矮星b之间的投影距离约为4.5天文单位（AU），相当于太阳到木星轨道的距离。

然而，由于褐矮星的质量较低，系统的总质量仍然很小，导致轨道周期长达数十年。

精确的轨道测量显示，b天体的轨道偏心率较高，可能受到过去动力学相互作用的影响。

这样的近距离双星系统在褐矮星研究中较为罕见，因为大多数褐矮星要么是孤立天体，要么与更大质量的恒星形成更松散的组合。

ScR 1845-6357 的紧凑轨道意味着它可能经历了某种动力学演化过程，例如原行星盘的引力扰动或早期恒星形成环境中的近距离散射事件。

研究这一系统的轨道有助于理解低质量双星的形成机制，以及褐矮星在恒星系统中的普遍性。

褐矮星的光谱特征与大气物理

ScR 1845-6357 b 的光谱分析为褐矮星大气物理提供了关键数据。

它的光谱在近红外波段（1-2.5微米）显示出强烈的甲烷吸收带，这是t型褐矮星的典型特征。甲烷在如此低温的环境下能够稳定存在，而更热的褐矮星（如L型）则因温度过高而无法形成显着的甲烷吸收。

此外，它的光谱还显示出一氧化碳（co）和氨（Nh?）的微弱特征，这些分子在褐矮星大气化学中扮演重要角色。

由于褐矮星内部缺乏持续