为什么说褐矮星不算恒星？

credit: 锐景创意

　　宇宙中不大不小的天体太多了，究竟怎样的天体才算恒星？这个简单问题却使科学家伤透了脑筋。在收集了十年数据后，天文学家Trent Dupuy终于得出了一个简单答案：质量。质量是恒星最重要的性质，没有之一。质量决定了恒星的生命进程。
　　作为地球子民，我们获益良多。太阳位于银河系宜居带，质量又刚好足以维持数十亿年的核聚变，使地球生命有条件进行演化。许多大质量恒星的核燃料烧得太快，因此英年早逝，并以超新星形式爆发。而质量较小的天体(如褐矮星)则不足以发展成一颗成熟的恒星。
　　褐矮星常被称为“夭折的恒星”，它们在宇宙中无处不在。五十年前，科学家第一次提出褐矮星的存在。这些神秘天体填补了恒星和行星之间的空隙。但由于过于暗淡，科学家很难进行研究。直到最近，天文学家才开始详细研究它们。
　　不是所有恒星胚子都能顺利演化为恒星，了解失败的发展历程和了解成功的发展历程一样重要。恒星之所以发光，是因为核反应不断将核心的氢转化为氦。核心温度越高，反应越剧烈，恒星表面就越耀眼。同理，较小质量的恒星之所以较暗，是因为核心温度较低，导致核反应较慢。
　　其实，褐矮星并不总呈褐色。它们在形成之初是红色的，而后才慢慢变暗。这是由于它们的质量太小，以至于中心温度不够高，不足以维持核反应。
　　上世纪六十年代，天文学家推测，核聚变肯定存在临界质量，低于临界值的天体将永远冷下去。曾有关于恒星演化的研究表明，红矮星(最小的恒星)和褐矮星的质量分界线约为75个木星质量(约为太阳质量的7-8%)。但迄今为止，这个测量结果从未得到直接证实。
　　过去十年来，Depuy与Michael Lui借助全世界最厉害的望远镜——凯克天文台、加法夏望远镜、哈勃望远镜，研究了31对双褐矮星，并分析了它们的图像。这是首个有关褐矮星质量的大样本研究。
　　他们表示，若想维持核聚变、演化为恒星，天体质量至少须达70个木星质量——略低于前人结论。此外，他们还确定了一个温度临界值：低于1600开氏度(约1315摄氏度或2400华氏度)的天体被归类为褐矮星。
　　此研究将帮助天文学家更好地理解恒星演化过程。
　　本文译自  sciencealert，由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者Amy Thompson