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葛利斯 229B

葛利斯 229B是一對棕矮星,這類天體的質量太大,不能算是行星,卻又太小,無法像恆星一樣發光。這兩顆棕矮星各自的直徑大約是12萬公里,比木星稍小一些。這個數字是每顆星球「可見表面」的寬度,是根據其光度估計得出的。天文學家在2024年發現,這其實是兩個天體,而不是一個。

大小

棕矮星永遠無法累積足夠的質量,來維持核心的核融合反應,讓自己像恆星一樣發光。缺少了這個能量來源,它只能慢慢冷卻、變暗。

兩顆棕矮星——葛利斯 229Ba和葛利斯 229Bb——的直徑數字都是估計值。2024年的一項研究利用電腦模型,比對這對天體以詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到的合併光度,推算出結果:兩者的半徑分別大約是木星的0.81倍和0.85倍,也就是說,直徑分別大約是11.6萬公里和12.2萬公里。

若把這道合併光度當作來自單一天體來擬合,得出的寬度大約是木星的1.17倍,也就是大約16.7萬公里。這項研究指出,以這樣的質量與年齡而言,單一棕矮星有這麼大的尺寸並不尋常,這也是葛利斯 229B其實是兩個天體的另一項線索。

大小比較

  • 每顆棕矮星都比木星略窄一些,但質量卻是木星的大約34到38倍。
  • 兩者的寬度都與土星差不多,把大約九個地球並排排列,就能跨過其中任一顆棕矮星的寬度。
  • 這兩顆棕矮星相距大約630萬公里互相繞行,大約是地球到月球的距離的16倍。如果把每顆棕矮星都縮小到一顆籃球的大小,兩者之間的距離就會變成大約13公尺。
  • 沃夫 359是一顆鄰近的紅矮星,質量大約只有任一顆棕矮星的3倍,但寬度卻是它的大約1.7倍。

同類棕矮星中的第一顆

葛利斯 229B繞著葛利斯 229A公轉,葛利斯 229A是一顆紅矮星,質量比太陽的一半略多,距離地球大約19光年。光年是光在一年內行進的距離,大約是9.46兆公里。加州理工學院與約翰霍普金斯大學的天文學家於1994年10月,利用位於加州帕洛瑪天文台、口徑1.5公尺的望遠鏡,搭配影像銳化裝置,發現了葛利斯 229B。

這項發現於1995年正式對外公布,此前的後續觀測已經確認,這個天體確實繞著葛利斯 229A公轉。帕洛瑪天文台口徑5公尺的海爾望遠鏡拍攝到的光譜顯示,它的大氣層中含有甲烷,與木星類似。這是明確的證據,證明它不是恆星。這是史上第一顆被發現含有甲烷的棕矮星,哈伯太空望遠鏡後來拍下影像加以確認。

一個天體變成兩個

葛利斯 229B繞著母恆星,走的是一條非常扁長的軌道,平均距離大約是地球到太陽距離的33倍。追蹤這條軌道後發現,葛利斯 229B的質量大約是木星的71倍。這是個謎團,因為模型預測,這麼重的單一棕矮星,亮度至少應該是葛利斯 229B實際亮度的2到6倍。

2024年,兩個團隊各自解開了這個謎團。其中一組使用位在智利、隸屬歐洲南方天文台的「甚大望遠鏡」,將葛利斯 229B分解成兩顆棕矮星,質量分別大約是木星的38倍和34倍,兩者每12.1天互繞一圈。另一組團隊則利用凱克天文台,從葛利斯 229B相對地球的接近與遠離速度變化中,找到了這對天體存在的證據。

參考資料

  • The cool brown dwarf Gliese 229 B is a close binary. Xuan et al., Nature, 2024.
  • Discovery of the Binarity of Gliese 229B, and Constraints on the System's Properties. Whitebook et al., The Astrophysical Journal Letters, 2024.
  • Atmospheric abundances and bulk properties of the binary brown dwarf Gliese 229 Bab from JWST/MIRI spectroscopy. Xuan et al., The Astrophysical Journal Letters, 2024.
  • Astronomers Announce First Clear Evidence of a Brown Dwarf. NASA, 1995.
  • The M-dwarf Ultraviolet Spectroscopic Sample I. Determining Stellar Parameters for Field Stars. Pineda et al., The Astrophysical Journal, 2021.
  • Measuring the Universe. International Astronomical Union.
  • Jupiter Fact Sheet. NASA, 2024.
  • Saturn Fact Sheet. NASA, 2025.
  • Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
  • Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
  • Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
  • Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.

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宇宙的刻度 > 葛利斯 229B
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