宇宙地球人类三篇 第15章 WISE 1541－2250天体

WISE 1541-2250 (WISEPA J.66-.2) 是一颗非常特殊的天体，它是人类发现的第一批Y型褐矮星之一。这类天体以其极低的表面温度而着称，是已知的温度最低的恒星/亚恒星天体类别之一。

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1. 基本性质与发现

- 身份与距离：WISE 1541-2250 是一颗Y型褐矮星。它距离太阳系约9.3光年（或约9光年，不同测量略有差异），这个距离在宇宙尺度上非常近，使其成为已知距离太阳系第四近的褐矮星，也是目前已知距离太阳系第七近的恒星系统。它位于天秤座。

- 发现：它由广域红外线巡天探测卫星（WISE） 于2011年发现，并与另外五颗褐矮星（如WISE 0410 1502, WISE 1405 5534, WISE 1828 2650等）一起作为人类首批确认的Y型褐矮星被公布。

- 温度极低：其表面有效温度仅在约350开尔文（约77℃） 左右，甚至可能更低。这个温度与地球上的一个炎热夏日相当，对于一颗“恒星”来说，这简直是“冰点”温度。

2. 科学价值与研究挑战

- 填补空白：Y型褐矮星的发现，填补了最冷褐矮星与气态巨行星（如木星）之间的观测空白。研究它们对于理解恒星与行星之间的界限至关重要。

- 研究行星大气的窗口：由于WISE 1541-2250的温度与太阳系中的气态巨行星（如木星） 较为接近，但其又不属于任何恒星系统，免受中央恒星强烈光芒的干扰，因此天文学家将其视为研究此类低温天体大气物理性质的绝佳天然实验室。

- 可能存在的水冰云：有研究推测，WISE 1541-2250的大气中可能存在着由水冰构成的云层。如果这一点得到最终证实，它将是太阳系外首次发现水冰云。

- 探测难度：探测像WISE 1541-2250这样寒冷、暗淡的褐矮星非常困难，需要红外望远镜（如WISE卫星本身）和大型地基望远镜进行后续观测。

3. 未来的研究

对WISE 1541-2250的研究仍在继续。更强大的望远镜，如詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST），有望对其大气成分、云层结构以及是否具有其他特征进行更精细的光谱观测，从而为我们揭示更多关于这类寒冷、孤寂世界的奥秘。

WISE 1541-2250的发现，拓展了我们对太阳系“近邻”的认识，也向我们展示了宇宙中天体的多样性。这些漂浮在星际空间中的“失败恒星”或“流浪行星”，同样是宇宙画卷中不可或缺的一部分。

为何WISE 1541-2250备受关注？

WISE 1541-2250之所以重要，主要有以下几个原因：

“寒冷”且温度极低：作为一颗Y型褐矮星，其表面温度仅约350K（约77℃），是迄今发现最冷的褐矮星之一。它的能量释放主要聚集在红外线波段。

距离太阳系很近：它距离太阳系约9光年（或9.3光年），是已知的距地球第四近的褐矮星，也是距地球第七近的恒星系统。

由WISE卫星发现：它由广域红外线巡天探测卫星（WISE） 于2011年发现。WISE卫星因其红外波段观测能力，特别适合发现这类温度低、辐射主要集中在红外线的暗弱天体。

什么是褐矮星？

褐矮星是宇宙中一种特殊的天体，其特性包括：

“失败的恒星”：它们的质量介于最重的气体巨行星和最轻的恒星之间（约13至80倍木星质量），质量不足以点燃核心持续的氢聚变反应。WISE 1541-2250的质量约为5至30倍木星质量（或约12倍木星质量）。

会逐渐冷却：褐矮星形成后，会逐渐冷却变暗。它们的发光主要依赖于形成初期引力收缩产生的热量。

表面温度相对较低：相较于恒星，褐矮星的表面温度要低得多。例如，WISE 1541-2250的表面温度约为350K（约77℃），而太阳的光球层温度约为5772K。

如何探测像WISE 1541-2250这样的天体？

探测褐矮星（尤其是像WISE 1541-2250这样寒冷暗淡的褐矮星）主要面临这些挑战：

自身不发光且温度低：褐矮星不进行氢聚变，主要辐射红外线，能量释放主要聚集在红外线波段。

非常暗淡：即使相对较近，也十分昏暗。

需要特殊设备：探测它们通常需要红外望远镜（如WISE卫星本身）、大型地基望远镜进行后续观测，并采用天体测量技术（如视差法测距）。

WISE 1541-2250是一个引人入胜的天体。它揭示了宇宙中存在着大量这种温度极低、辐射微弱的“失败恒星”。对这些“寒冷”世界的探索，不仅丰富了我们对恒星和行星之间“缺失环节”的认识，也提醒着我们宇宙的多样性和我们认知的不断扩展。

希望以上信息能帮助你更好地了解WISE 1541-2250这颗奇特的天体。

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