ZTF J2020+5033：新发现的大质量褐矮星

拓牛李强

ZTF J2020+5033在五个不同带通下的相位光曲线，波长从上到下递增。鸣谢:El-Badry等人，2023年

据美国物理学家组织网（托马斯·诺瓦克斯基）：天文学家报告说，使用兹维基瞬态设备(ZTF)发现了一颗新的大质量褐矮星。新探测到的天体质量约为木星的80倍，围绕一颗低质量恒星运行。这项发现详细发表在7月28日的预印本服务器arXiv上的一篇论文中。

褐矮星(BDs)是介于行星和恒星之间的中间天体，占据13至80个木星质量(0.012至0.076个太阳质量)的质量范围。尽管迄今为止已经探测到了许多褐矮星，但这些围绕其他恒星运行的物体是一个罕见的发现。

最近，由加州理工学院(Caltech)的Kareem El-Badry领导的一个天文学家小组发现了这样一颗罕见的褐矮星。在寻找低质量食双星的过程中，他们探测到了一个由M矮星和褐矮星组成的系统，该系统被命名为ZTF J2020+5033。

“本文介绍了在双星系统中发现的BD，其轨道周期比迄今为止发现的任何此类系统都要短。研究人员解释说:“这一发现是由Zwicky Transient Facility (ZTF)促成的，该设备为恒星提供了高质量的光变曲线，这些恒星比迄今为止用于检测过境BDs的其他调查要暗得多。”

ZTF J2020+5033中的褐矮星与木星大小相当，但其质量约为太阳系最大行星的80.1倍，这使其处于恒星/恒星下边界，略低于氢燃烧极限。该物体的有效温度估计为1,691。

该系统中的恒星是一颗光谱类型为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。这颗恒星的有效温度为2,856。

根据这项研究，双星距离地球大约445光年。据估计，该系统的年龄在50亿至130亿年之间，其轨道周期仅为1.9小时，这使得较小的组成部分成为已知周期最短的过境褐矮星。

天文学家指出，由于轨道周期如此之短，ZTF J2020+5033也比其他已知的过境褐矮星双星更加致密。

“这两个组成部分在年轻时肯定比现在大得多，这意味着轨道因磁制动而显著缩小了。这强烈表明，至少在一些恒星的完全对流边界以下，磁制动仍然有效，这与许多二元演化模型中的常见假设相反，”论文的作者总结道。

他们补充说，ZTF J2020+5033比其他39个已知的过境褐矮星系统中的34个更近，这表明短周期轨道中的BDs并不特别罕见。