天文學家利用「微引力透鏡」效應發現褐矮星

斯必澤和雨燕是在得到了地面微引力透鏡觀測儀器的提醒之後才發現了這個微引力透鏡現象，這顆名為OGLE-2015-BLG-1319的褐矮星標誌著首次由兩個太空望遠鏡共同合作觀測到的微引力透鏡現象。

騰訊太空訊 據國外媒體報道，在一次史無前例的合作中，NASA的斯必澤（Spitzer）太空望遠鏡和雨燕（Swift）太空望遠鏡協力觀測到了一起微引力透鏡現象，也就是一顆遙遠的恆星受到其前方天體的引力場作用而發光的現象。微引力透鏡現象有助於發現圍繞恆星運轉的小質量天體，例如行星。在本次觀測中，科學家們發現了一顆褐矮星。褐矮星是質量介於最小恆星與最大行星之間的天體，最大質量可以達到木星的80倍。

褐矮星的內核密度不大，無法像恆星那樣通過核聚變產生足夠的能量。科學家們發現，質量約等於太陽的恆星中，只有不到1%的恆星3AU內有褐矮星圍繞著運轉，這種現象被稱為「褐矮星沙漠」。這次發現的這顆褐矮星，或許就是出於這種沙漠中。斯必澤和雨燕是在得到了地面微引力透鏡觀測儀器的提醒之後才發現了這個微引力透鏡現象，這顆名為OGLE-2015-BLG-1319的褐矮星標誌著首次由兩個太空望遠鏡共同合作觀測到的微引力透鏡現象。

NASA噴氣推進實驗室的Yossi Shvartzvald表示，我們想知道褐矮星是如何在恆星周圍形成的，以及為什麼它們與主恆星之間都隔著那麼遠的距離。也許，這個「沙漠」並不像我們想像的那麼「乾燥」。微引力透鏡是什麼？科學家認為微引力透鏡現象是指，以背景恆星作為光源，當一個大質量天體經過觀察者與背景恆星之間時，由於大質量天體的引力作用會扭曲光線，併產生聚光現象，使得背景恆星變得更亮。根據經過天體的質量與所處位置的不同，背景恆星甚至可以變亮上千倍。

想要更好地了解這種透鏡系統，其中一個方法便是從不同的角度來觀測微引力透鏡效應。通過數個望遠鏡記錄背景恆星的發光現象，科學家們能利用「視差」效應更好地了解微引力透鏡效應。例如，當你在鼻子正前方豎起大拇指，然後閉上左眼，大拇指看起來向右移動了；睜開左眼閉上右眼，大拇指看起來又向左移動了，但若兩隻眼睛都睜開，大拇指還是原地不動。在觀測微引力透鏡效應中，從不同角度觀測同一個現象能體現出非常獨特的模式。Shvartzvald表示，我們可以利用這種方式來計算天體質量與其距離之間的關係。

斯必澤太空望遠鏡在2015年7月發現了一個包含了褐矮星的雙星系統。當斯必澤在環繞太陽運轉的地球軌道上，距離地球大約1AU遠時，雨燕望遠鏡正處於近地軌道環繞地球運轉。雨燕也在2015年6月末通過微引力透鏡效應觀測到了這個雙星系統，這也是該望遠鏡第一次觀測到該現象。但雨燕距離地面望遠鏡不夠遠，無法從一個截然不同的角度觀測到這個獨特的現象，因此這兩個觀測不存在「視差」。這也使科學家們認識到，望遠鏡在觀測某些特定天體時存在著一定的局限性。

通過對地面望遠鏡和太空望遠鏡觀測到的數據進行綜合研究，研究者們判定這顆新發現的褐矮星質量大約是木星的30到65倍，並發現這顆褐矮星圍繞著一顆光譜型為K的紅矮星運轉，這類矮星的質量大約是太陽的一半。根據觀測數據，研究者們認為褐矮星與其主恆星之間的距離有兩種可能性：0.25AU與45AU。如果是0.25AU，則這顆褐矮星處於「褐矮星沙漠」中。噴氣推進實驗室科學家Geoffrey Bryden表示，未來我們希望能通過不同的角度觀測到更多微引力透鏡現象，使我們能進一步了解褐矮星與行星系統的特性。

褐矮星「W1906+40」北極附近的巨型暗斑

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