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2012 年 3 月 24 日
   

太陽系外行星特展 (53):棕矮星 (brown dwarfs)

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 赫羅圖 (Hertzsprung–Russell diagram) 上所呈現的主序帶 (main sequence) 恆星光譜類型, 依據恆星的表面溫度由高至低排序 (質量、半徑和亮度皆與太陽比較)為 O ( > 33,000 K)、 B (10,000–33,000 K)、 A (7,500–11,000 K) 、 F (6,000–7,500 K)、 G (5,200–6,000 K)、 K (3,700–5,200 K)、 M (≦ 3,700 K) 等類型。 然而對於較冷、較紅的星體如 棕矮星 (brown dwarfs) 似乎有需要更進一步細分成 L (1,300–2,000 K)、 T (700–1,300 K)、 Y (< 600 K) 等類型 (如左上圖示),以便與主序恆星及行星有所區別 (如右上圖示)。 在天文學上也有些學者將發光度為 V 的主序星,其質量約在 0.8  ~ 1.0 M 、光譜型態為 G 者 (GV 型) 稱之為 黃矮星 (Yellow dwarf),其質量約在 0.5  ~ 0.8 M 、光譜型態為 K 者 (KV 型) 稱之為 橙矮星 (orange dwarf),其質量 < 0.3 M 、光譜型態為 M 者 (MV 型) 稱之為 紅矮星 (Red_dwarf)。

         棕矮星是一種與一般主序帶恆星不同的類恆星天體。依據恆星大氣不同的化學的成份分析,大於 13 倍 木星質量 (MJ) 的天體會發生氘 融合反應,而大於 65 倍木星質量的天體會產生鋰融合反應。然而棕矮星由於質量不足,不能在核心達到氫融合反應產生足以維持光度,也就無法成為主序星,但它們的內部及表面均呈現對流狀態,因此如果只從質量 大小上來看,棕矮星應處於 13 倍木星質量與 80 倍木星質量之間的天體。自 1995 年發現首顆棕矮星 Teide 1 以來,至今已確認出 626 顆 ,它們大都會繞著另一個恆星公轉,但是也有少數幾個例外,換言之,棕矮星可以說是質量大於木星 13 倍以上的 系外行星 (extrasolar planet) 。下列表列出已其中確認的 53 顆棕矮星資料。
 
母恆星 所在星座 赤經 赤緯 視星等 距離
地球
(光年)
 
光譜
類型
棕矮星 質量
(M)
公轉周期
(地球日)
距離母恆星
(AU)
傾斜角
(度)
發現年份
HD 8673 Andromeda 01h 26m 09s +34° 34′ 47 6.31 124.75 F7V b 14 639 1.58   2005
Upsilon Andromedae Andromeda 01h 36m 48s +41° 24′ 20 4.63 43.9 F8V c 13.98 237.7 0.822 0.224 1999
HD 13189 Triangulum 02h 09m 40s +32° 18′ 59″ 7.57 603.4 K2II b 14 471.6 1.85 0.28 2005
HD 16760 Perseus 02h 42m 21s +38° 37′ 07″ 8.74 163 G5V b 14.3 465.1 1.13 0.067 2009
HD 18445 Fornax 02h 57m 13s –24° 58′ 30″ 7.78 83.92 K2V b 39 554.67 0.9 0.54 1991
BD−04°782 Eridanus 04h 15m 10s –04° 25′ 06″ 9.39 66.6 K5V b 21 240.92 0.7 0.28 1996
HD 283750 Taurus 04h 36m 48s +27° 08′ 00″ 8.42 53.81 K2V b 50 1.79 0.025 0.02 1996
HD 29587 Perseus 04h 41m 34s +42° 07′ 25″ 7.29 146.77 G2V b 40 1471.7 2.5 0.37 1996
HD 38529 A Orion 05h 46m 34s +01° 10′ 05″ 5.94 138 G4IV c 37 2174.3 3.68 0.36 2002
HD 41004 B Pictor 05h 59m 50s –48° 14′ 23″ 12.33 139 M2 b 18.4 1.3283 0.0177 0.081 2004
Gliese 229 Lepus 06h 10m 35s –21° 51′ 42″ 8.14 19 M1V B 40 200 y 40   1995
AB Pictoris Pictor 06h 19m 12s –58° 03′ 15″ 9.16 149 K2V b 13.5   275   2005
Tau Geminorum Gemini 07h 11m 08s +30° 14′ 43″ 4.40 302 K2III b 18.1 305     2004
HAT-P-13 Ursa Major 08h 39m 32s +47° 21′ 07″ 10.62 698 G4 c 15.2 428.5 1.186 0.691 2009
G 196-3 Ursa Major 10h 04m 22s +50° 23′ 23″ 11.77 50.2 M2.5 b 25   300   1998
BD+20°2457 Leo 10h 16m 45s +19° 53′ 29″ 9.75 652 K2II b 21.42 379.63 1.45 0.15 2009
HD 89707 Hydra 10h 20m 50s –15° 28′ 48″ 7.19 81.54 G1V b 54 298.25   0.95 1991
CT Chamaeleontis Chamaeleon 11h 04m 09s –76° 27′ 19″ 12.36 538 K7 b 17     440 2008
ChaHα8 Chamaeleon 11h 07m 48s −77° 40′ 08″ 20.1 522 M6.5 b 18 1590.9 1 0.49 2007
Xi Ursae Majoris B Ursa Major 11h 18m 12s +31° 32′ 15″ 4.73 25.11 F8.5V b 37 3.98 0.06 0 1931
CD−33°7795 Hydra 11h 31m 55s –34° 36′ 17″ 11.37 163.08 M1 b 20   100   1998
NGC 4349-127 Crux 12h 24m 08s −61° 52′ 18″ 7.4 7097 MIII? b 19.8 677.8 2.38 0.19 2007
HD 110833 Canes Venatici 12h 44m 16s +51° 45′ 40″ 7.04 55.44 K3V b 17 270.04 0.8 0.69 1996
HW Virginis Virgo 12h 44m 20s −08° 40′ 17″ 10.9 590 sdB+M b 19.23 5786 5.30 0.46 2008
HD 112758 Virgo 12h 59m 03s –09° 50′ 03″ 7.56 53.81 K0V b 35 103.22 0.35 0.16 1996
HD 131664 Apus 15h 00m 06s −73° 32′ 07″ 8.13 180.8 G3V b 18.15 1951 3.17 0.638 2008
HD 136118 Serpens 15h 18m 55s −01° 35′ 32″ 6.94 171 F9V b 42 1209 1.45 0.352 2002
HD 140913 Corona Borealis 15h 45m 07s +28° 28′ 12″ 8.07 156.42 G0V b 46 147.94 0.54 0.61 1996
GQ Lupi Lupus 15h 49m 12s –35° 39′ 03″ 11.4 400 K7eV b 1-42   103   2005
UScoCTIO 108 Scorpius 16h 05m 54s –18° 18′ 43″   473 M7 b 14   670   2007
HD 149382 Ophiuchus 16h 34m 23s −04° 00′ 52″ 8.95 241 B5D b 15.5 2.391   0 2009
HD 162020 Scorpius 17h 50m 38s –40° 19′ 06″ 9.18 101.95 K2V b 15.0 8.428198 0.0751 0.277 2000
Nu Ophiuchi Ophiuchus 17h 59m 01s −09° 46′ 25″ 3.33 152.8 K0III b 21.9 536     2004
HD 164427 Telescopium 18h 04m 43s −59° 12′ 35″ 6.89 127.52 G4IV b 46 108.55 0.46 0.55 2000
HD 168443 Serpens 18h 20m 04s –09° 35′ 34″ 6.92 123.5 G5 c 34 1739.5 2.87 0.228 2001
SCR 1845-6357 Pavo 18h 45m 07s −63° 57′ 43″ 17.4 12.57 M8.5V B 40-50   4.1   2006
COROT-3 Aquila 19h 28m 13s +00° 07′ 19″ 13.3 2220 G0V b 21.66 4.2568 0.057 0 2008
15 Sagittae Sagitta 20h 04m 06s +17° 04′ 13″ 5.80 57.7 G1V B 65   14   2002
HD 202206 Capricornus 21h 14m 58s –20° 47′ 20″ 8.08 151.14 G6V b 17.4 255.87 0.83 0.435 2000
Epsilon Indi Indus 22h 03m 22s –56° 47′ 09″ 4.69 11.8 K5V Bb 28 15 地球年 2.65   2003
Epsilon Indi Indus 22h 03m 22s –56° 47′ 09″ 4.69 11.8 K5V Ba 47 1459 地球年     2003
HD 217580 Aquarius 23h 01m 52s –03° 50′ 55″ 7.46 58.7 K4V b 60 454.66 1 0.52 1994

 

明日主題 : 太陽系外行星特展 (54):行星狀態之最
天文史上的今天 : 1893 年 3 月 24 日,德國天文學家沃爾特•巴德 (Wilhelm Heinrich Walter Baade,1893.3.24. - 1960.6.25.) 出生。他曾經提出了兩類星族的概念,正確區分了兩類造父變星 (Cepheid variable),並對宇宙距離的尺度做出了重要的修正。 1934年,他與瑞士天文學家茲威基 (Fritz Zwicky,1898.2.14.– 1974.2.8.) 提出了「超新星」(supernovae)一詞用於描述正常恆星演化成中子星 (Neutron star) 的轉化過程,同時解釋 宇宙線 (Cosmic ray) 的起源。同年,他們共同發表文章稱,中子簡併壓能夠支持質量超過錢德拉塞卡極限 (Chandrasekhar limit) 的恆星。巴德還發現了 10 顆 小行星 。為紀念這位天文學家,第 1501 號小行星、月球上的一座環形山、一條月谷、以及第一台麥哲倫望遠鏡都以他的名字命名。  
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