宇宙深处的超亮红色极光

作者: Jonathan O'Callaghan

来源: 《Newton科学世界》杂志

发布日期: 2015-07-30 17:13:24

天文学家在距离地球18光年的褐矮星LSR J1835+3259上发现了比地球极光强100万倍的红色极光,这是迄今为止宇宙中最强大的极光。研究团队利用多种望远镜进行观测,发现这颗褐矮星的极光与行星极光类似,可能由一颗地球大小的行星影响其磁场而产生。这一发现有助于理解褐矮星的性质及其在系外行星研究中的作用。

最近,天文学家发现了迄今为止宇宙中最强大的极光。这个惊人的发现发表在《自然》杂志上,主角是一颗褐矮星,这是一种尺寸介于行星和恒星之间的星体。这颗褐矮星距离地球18光年,被称为LSR J1835+3259,拥有比木星强大10000倍的极光,也比地球极光强大100万倍。这也是人类第一次在一颗褐矮星上发现极光。

地球上的极光之所以呈现出绿色,是因为有氮气和氧气的存在,但是这颗褐矮星由于富含氢气,它的极光应该是红色的。

这个研究团队利用美国新墨西哥州的甚大望远镜阵列发现了这颗褐矮星发出的射电波。他们还使用了位于圣迭戈帕洛玛山上的5米口径海尔望远镜和位于夏威夷凯克天文台的10米口径望远镜。他们发现,这颗褐矮星在旋转时发出耀眼的射电波脉冲,每2.84小时旋转一周。

褐矮星常被看做是失败的恒星,因为它们无法获得足够的质量,因此内核无法发生核聚变反应,但如果把它们划分为行星,又太大了,大约相当于木星质量的13~80倍。成熟的恒星(比如太阳)是不会出现极光的,因为它们的大气层(日冕)极其炙热,无法形成极光。在褐矮星上发现极光,说明它们其实更像行星,而不是恒星。

这篇论文的第一作者、加州理工的Gregg Hallinan说:“现在问题来了,恒星活动到底在哪里停止了?而极光又从何开始?”和行星上的极光一样,这个极光也被认为覆盖着这颗褐矮星表面的一小部分,可能主要集中在两极地区,但科学家尚不确定。

Hallinan说,这是宇宙中迄今发现的最强大的极光,太阳系的极光和它比起来简直是小巫见大巫。他说,如果你能有幸去这颗褐矮星表面,你将发现,它的极光比地球亮100万倍。不过,目前科学家还不知道这个极光是如何形成的。

在我们的太阳系中,许多星球上都有极光。地球的极光是由来自太阳的粒子引起,木星的极光则是由木卫一火山释放出来的粒子和它自身的旋转所引起。但是,褐矮星附近并没有其他恒星,所以科学家尚不知道它的极光从何而来。

Hallinan认为,这可能是由于有一颗地球大小的行星围着它在旋转,影响了它的磁场。这颗行星与褐矮星的距离非常近,从行星上看,褐矮星能占据整个天空。还有一种可能性是,它也许和木星很像,因自身的旋转引发了极光。这个研究团队计划接下来使用哈勃太空望远镜来解决这个谜团。

这是第一次在褐矮星上发现极光,Hallinan希望在其他褐矮星上也能发现极光。这能帮助科学家理解它们是如何失败的。他说:“当然,从磁场活动来看,褐矮星更像是超级木星,而不是迷你太阳。”有趣的是,褐矮星也有利于系外行星的研究。Hallinan说:“我们发现,最冷褐矮星的大气层与我们对系外行星的期待很相似。我们可以直接对褐矮星的大气层进行研究,而不用像系外行星那样,被一颗亮100万倍的恒星所掩盖。”

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