宇宙探索：天文學家發現古老的棕矮星，鋰礦床完好無損

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棕矮星，也被稱為“咖啡色矮星”或“失敗的恒星”，是恒星和行星之間的天然聯系。它們比木星質量大，但現在足以燃燒氫，而氫是恒星用來發光的燃料。出於這個原因，直到 1990 年代中期，觀察者才發現了這些亞星天體。它們特別有趣，因為據預測，其中一些可以完整地保存鋰含量，有時因其稀有性和相關性而被稱為“白色石油”。

在過去的二十年裏，天文學家已經探測到並跟蹤了太陽附近褐矮星形成的雙星的軌道運動。他們使用開普勒定律動態地確定了它們的質量，開普勒定律是 17 世紀約翰內斯·開普勒 (Johannes Kepler) 提出的數學公式，用於描述在相互引力作用下移動的天體的運動，例如地球和太陽形成的系統。在這些系統中的一些系統中，主要組件的質量足以燃燒鋰，而次級組件可能沒有這個質量。然而，直到現在，理論模型還沒有經過測試。

在 Roque de los Muchachos 天文台 (ORM)，加那利天文研究所 (IAC) 的一組研究人員使用目前世界上最大的光學和紅外望遠鏡 Gran Telescopio Canarias (GTC，或 Grantecan) 上的 OSIRIS 光譜儀) 和國家天體研究所 (INAOE) 在今年 2 月至 8 月期間對兩個組成為褐矮星的雙星進行了高靈敏度光譜觀測。

他們沒有在其中三個中檢測到鋰，但他們確實在 Reid 1B 中發現了鋰，這是四個中最微弱和最酷的。這樣做他們取得了一個非凡的發現，一個未被破壞的宇宙鋰礦床，其起源可以追溯到 Reid 1B 所屬系統的形成之前。事實上，它是發現鋰的最冷、最微弱的太陽系外物體，其數量是地球上的 13000 倍。這個物體的年齡為 110 萬年，動力質量是木星（太陽系中最大的行星）的 41 倍，距離我們 16.9 光年。

對褐矮星中鋰的觀察使我們能夠根據核反應准確地估計它們的質量。以這種方式發現的熱核質量必須與從軌道分析中發現的動力學質量一致，不確定性較小。然而，研究人員發現鋰的動態質量比最新理論模型預測的低 10%。這種差異似乎很重要，並表明褐矮星的行為中存在一些我們仍然不了解的東西。

“三十年來，我們一直在追蹤褐矮星中的鋰，”該文章的第一作者、IAC 高等科學研究委員會 (CSIC) 研究教授 Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante 說，“並且最後，我們已經能夠精確確定其保存和銷毀之間的質量界限，並將其與理論預測進行比較。” 研究人員補充說：“銀河系中有數以百萬計的棕矮星。棕矮星中所含的鋰是我們宇宙附近已知最大的這種有價值元素的礦床。”

該文章的合著者、墨西哥 CONACYT 公共研究中心 INAOE 的研究員 Carlos del Burgo Díaz 解釋說：“盡管原始鋰是在 1380 萬年前與氫和氦一起產生的，但由於他大爆炸的原始火球中的核反應，現在宇宙中鋰的數量增加了四倍。” 據這位研究人員介紹，“雖然這種元素可以被摧毀，但它也是在新星和超新星等爆炸性事件中產生的，所以像裏德 1B 這樣的褐矮星可以把它包裹起來保護起來，就好像它是一個隱藏的寶藏箱。
”

該研究發表在《皇家天文學會月刊》上。