发现新的大质量棕矮星

天文学家使用兹威基瞬态设施（ZTF）发现了一颗新的大质量棕矮星，其质量约为木星的 80 倍，绕行一颗低质量恒星运行。棕矮星是介于行星和恒星间的中间天体，质量范围为 13 至 80 个木星质量（0.012 至 0.076 个太阳质量）。虽然至今已发现许多棕矮星，但围绕其他恒星运行的棕矮星却是罕见的。

最近，加州理工学院领导的天文团队在寻找低质量食双星的过程中，发现了一个由一颗M矮星和一颗棕矮星组成的系统，编号为ZTF J2020+5033，其轨道周期比迄今为止发现的任何此类系统都要短得多。研究人员表示此发现得益于ZTF，与其他用于探测棕矮星的巡天设施相比，它提供了高品质的光变曲线。

ZTF J2020+5033中的棕矮星其大小与木星相当，但质量却为木星的80.1倍，这使其位于恒星/次恒星（substellar）边界，略低于氢燃烧极限，有效温度估计为1,691 K。而系统中的恒星则是一颗光谱类型为M6的M矮星，半径为0.176个太阳半径，质量为0.134个太阳质量，此恒星的有效温度为2,856 K。

ZTF J2020+5033在五个不同带通中的相位光变曲线，波长从上到下依次递增。（Source：arXiv）

根据这项研究，此双星系统距地球约445光年，年龄约在50亿至130亿年间，轨道周期经测量仅为1.9个小时，这使其成为已知周期最短的凌日棕矮星。由于轨道周期如此短，ZTF J2020+5033也比其他已知的凌日棕矮星双星系统更加紧凑。研究人员总结这两个部分在年轻时一定比现在大得多，而这表示轨道在磁制动（magnetic braking）作用下已大幅缩小。这强烈表示，至少在某些恒星中，磁制动在完全对流边界下仍然是有效的，这与许多双星演化模型中常见的假设相反。ZTF J2020+5033比其他39个已知凌日棕矮星系统中的34个更接近，这表示短周期轨道上的棕矮星并非特别罕见。相关研究成果发表于arXiv上。