▲这张照片是哈勃太空望远镜对小质量恒星、褐矮星和猎户座星云中行星的调查的一部分。利用特殊的图像处理技术把星光分成一对物体。较厚的内圈代表主体，较薄的外圈表示伴星。圆圈是彩色的：红色代表行星；橙色代表棕色矮星；黄色代表恒星。位于左上角的是一对行星对。右边是一对褐矮星。图中所观测的猎户座星云面积大约为4*3光年。
近日，天文学家利用美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜对猎户座星云中微弱的物体进行了前所未有的深入调查，在猎户座星云的新生恒星中发现目前已知最大数量的褐矮星。调查中，研究人员不仅发现了一些质量非常小的褐矮星同伴，而且还发现了三颗巨大的行星。他们甚至发现了一对双星行星，即在没有母星的情况下，两个行星相互绕着轨道运行。
褐矮星是一类奇特的天体，其质量很低以至于它们的星核永远不会因过热而产生核聚变，从而使恒星持续运转。相反，褐矮星会随着年龄的增长而温度下降直至衰退消失。褐矮星是银河系中最常见的天体之一，它为我们了解恒星和行星的形成提供了重要的线索。
位于1350光年外的猎户座星云是研究恒星形成过程的、离我们最近的“实验室”，它既拥有豪华的巨型星，也有小红矮星和难以捉摸的褐矮星。
这项调查只能用哈勃望远镜非凡的分辨率和红外灵敏度来完成。由于褐矮星比恒星温度更低，天文学家只有利用哈勃通过识别它们在大气中的水分来确定它们。
空间望远镜研究所的Massimo Robberto解释道：“水是亚恒星的标签，也是一个清晰的标记。当星体质量越小时，它们发出的信号就越微弱。这时就需要利用红外去观测它们，而水在红外光中的特征最突出。”
但是，由于地球大气层中水汽的吸收作用，褐矮星大气中的水蒸气很难从地球表面观测到。幸运的是，哈勃望远镜位于大气上方，具有近距离的视觉，可以很容易地发现遥远空间外的水。
哈勃小组发现了1200个候选星。他们发现这些恒星分成两种类型：有水的和没水的。明亮的具有水的被证实是微弱的红矮星。而微弱的富含水的星群则是新发现的，在猎户座星云和行星间自由浮动的褐矮星。许多没有水的恒星也被探测到，这些是银河系中的背景恒星。
研究小组同时也在寻找这1200颗亮星的暗伴星。因为它们离恒星很近，所以这些暗伴星几乎不可能用标准的观察方法发现。但是，通过使用一种独特的，高对比度的成像技术，天文学家们能够得到暗伴星的模糊图像。
第一次的分析没有让哈勃天文学家确定这些天体是围绕着明亮的恒星运行的，还是偶然出现在哈勃图像中。然而，其大气中的水的存在表明，它们中的大多数不可能是错位恒星，因此必然是褐矮星或伴星。
最终，研究团队发现了17颗红矮星周围的褐矮星伴星，一对褐矮双星和一颗拥有暗伴星的褐矮星。这项研究还发现了三种疑似的行星大质量恒星：一种与红矮星有关，一种与褐矮星有关，另一种与另一颗行星有关。
2019年，美国宇航局将发射红外敏感杰姆斯韦布太空望远镜。届时寻找低质量恒星及其伴星的踪迹将变得更有效率。
科界原创
编译：Coke 审稿：alone 编辑：张梦
