VLA探测到超出我们太阳系的行星质量物体

艺术家的构想是SIMP J01365663 + 0933473，该物体的质量是木星的12.7倍，但磁场强度却是木星的200倍。这个物体距离地球20光年。

使用美国国家科学基金会（National Science Foundation）的卡尔·詹斯基（Karl G. Jansky）超大型阵列（VLA）的天文学家，首次对我们的太阳系以外的行星质量物体进行了射电望远镜探测。这个物体的质量是木星的十倍，是一个令人惊讶的强大磁力和“潜行者”，它在没有任何母恒星陪伴的情况下穿越太空。

“这个物体正好位于行星和棕矮星或'失败的恒星'之间的边界，正在给我们带来一些惊喜，这些惊喜可能有助于我们理解恒星和行星上的磁过程，”领导这一过程的高迪（Melodie Kao）说。在加州理工学院攻读研究生期间，现在是亚利桑那州立大学的哈勃博士后研究员。

棕矮星是太重的物体，不能被认为是行星，但还不足以维持其核中氢的核聚变（为恒星提供动力的过程）。理论家在1960年代提出存在此类物体，但直到1995年才发现第一个。最初认为它们不发射无线电波，但是在2001年，VLA发现其中一个无线电爆发，表明其具有强大的磁活动。

随后的观察表明，一些褐矮星具有强烈的极光，类似于我们太阳系的巨型行星中所见的极光。在地球上看到的极光是由我们星球的磁场与太阳风相互作用引起的。但是，孤立的棕矮星没有来自附近恒星的太阳风与之相互作用。目前尚不清楚棕矮星是如何产生极光的，但科学家们认为，一种可能性是行星或月球与棕矮星的磁场相互作用，例如木星与其月球Io之间的相互作用。

最新研究中的一个奇怪的物体叫做SIMP J01365663 + 0933473，它的磁场强度是木星的200倍以上。该物体最初是在2016年被发现的，是科学家用VLA研究的五个五个棕色矮星之一，以获取有关磁场以及一些最凉爽的此类物体可以产生强无线电发射的机理的新知识。众所周知，褐矮星的质量很难测量，当时，该物体被认为是一个古老的，质量更大的褐矮星。

去年，一个独立的科学家团队发现SIMP J01365663 + 0933473是一个非常年轻的恒星群的一部分。它的年轻年龄意味着它的质量实际上要小得多，它可以成为自由漂浮的行星，其质量仅比木星大12.7倍，半径是木星的1.22倍。该物体距地球2亿年历史，距地球20光年，其表面温度约为825摄氏度，或者超过1500华氏度。相比之下，太阳的表面温度约为5500摄氏度。

天文学家之间仍在争论天然气巨行星和褐矮星之间的区别，但天文学家使用的一条经验法则是氘的聚变停止的质量，即所谓的“氘燃烧极限”，约为13个木星质量。

同时，最初于2016年检测到其无线电发射的加州理工学院团队在一项新研究中再次以更高的无线电频率对其进行了观测，并证实其磁场甚至比首次测量的磁场还要强。

“当宣布SIMP J01365663 + 0933473的质量接近氘燃烧极限时，我刚刚完成了对其最新VLA数据的分析，” Kao说。

VLA观测提供了对太阳系以外可能行星质量物体的第一次无线电探测和磁场的首次测量。

如此强大的磁场“给我们对发电机机制的理解提出了巨大挑战，发电机机制会在褐矮星和系外行星中产生磁场，并有助于推动我们看到的极光，”加州理工学院的Gregg Hallinan说。

“这个特殊的物体令人兴奋，因为研究其磁力发电机机制可以使我们对同类型的机制如何在太阳系以外的行星（我们太阳系以外的行星）中如何工作提供新的见解。我们认为，这些机制不仅可以在褐矮星中起作用，而且可以在气巨星和陆地行星中发挥作用。”

哈里南说：“通过极光发射通过VLA探测SIMP J01365663 + 0933473也意味着我们可能有一种新的方法来探测系外行星，包括难以绕行的恒星绕行的流氓行星，” Hallinan说。

Kao和Hallinan与J. Sebastian Pineda一起工作，J。Sebastian Pineda也是加州理工学院的研究生，现在就职于科罗拉多大学博尔德大学，加州理工学院的David Stevenson和加州大学圣地亚哥分校的Adam Burgasser。他们在《天体物理学杂志》上报告了他们的发现。

国家射电天文台是美国国家自然科学基金会的机构，由美国联合大学（Associated University，Inc.）共同合作经营。

出版物：Melodie M. Kao等人，“最冷的棕矮星上的最强磁场”，ApJS，2018年； doi：10.3847 / 1538-4365 / aac2d5