模范星导师破解褐矮星形成之谜

　　天文学家在20年前发现了＂小个子＂矮星，但他们对恒星家族中的＂矮个子＂恒星知之甚少，天文学家时常提及一个令人费解的问题，为什么恒星的演化命运出现很大的不同？为什么褐矮星在＂天天向上＂的成长过程中没有变成＂真正男子汉＂的恒星？宇宙中的矮星占据了恒星大家族中成员的绝对多数，像太阳一样普照大地的恒星只是家族成员中的少数。有很多未解的科学谜团，但＂哲学来敲门＂、或＂宗教来敲门＂解决不了科学的疑难问题。＂幸福来敲门＂让人们体验了回家的路的感觉，科学家在在科学之路的探寻中经历了艰难曲折的漫长过程和乐在其中的内心体验。
　　科学家现在似乎找到了矮星如何形成的线索，矮星内部等离子体的密度可能是矮星形成的关键因素之一，以等离子体融合达到怎样的密度解释了矮星形成的奥秘。约克大学等离子体物理研究所和英国科学与技术设施委员会(STFC)激光设施中心的研究人员组成了一个科研团队，牛津大学、贝尔法斯特女王大学、内华达大学等机构的研究人员参与了课题的共同研究，他们在实验室的环境制造了等离子体团块，创造了类似褐矮星深层区域的物理条件，从中发现了褐矮星如何形成的机理。他们在实验中使用了世界上最强的激光器STFC＂火神＂——沃尔肯·皮塔瓦特，实验装置布置在牛津郡的激光实验室，他们在实验中制造了带有阻性和粘性的等离子体，第一次以间接方式探究了褐矮星深部区域等离子体的流动特性。
　　褐矮星在质量非常低的恒星和行星之间架起一座桥梁，或褐矮星填补了恒星和行星之间的空白，褐矮星扮演了＂中间角色＂，它们即有恒星的一些特征，也有行星的一些特征。矮星的数量极其巨大，它们广泛地分布在整个宇宙空间，但发现这些若隐若现的＂小鬼星＂则十分困难，这是由于它们的个头小，温度低，只发出了昏暗光芒，它们轻易地逃脱了天文学家的观测视线。但天文学家掌握了捕获它们的技巧，对天体体释放的X—射线进行测量，让这些＂贼头贼脑＂的小星星现出原形，从理论上建构褐矮星内部等离子体密度的模型。
　　在《自然》杂志发表的研究成果铺展了一条通往正确解释的大道，人们以此认识了矮星的形成原理。约克大学物理学系的奈杰尔·伍尔西教授解释说，很难发现褐矮星的原因在于，它们是一颗冷星，地球大气层吸收了它们发射的微弱辐射。褐矮星物理学的难题之一是它们的致密性物质如何聚集？它们的热度或温度有多高，这项基础物理的研究课题拓展了人们对物质在极端环境中展现行为的理解，加深了人们对奇异天体的认知。人们很难直接地观测到褐矮星的活动，但它们在宇宙中存在的普遍性值得研究，现有的一些研究成果表明，褐矮星的数量至少相当于恒星的数量，我们的银河系有数以百亿、千亿的恒星，而矮星占到了其中的很大比例。
　　约克大学的尼古拉·布斯博士是STFC激光设施中心的一位研究型科学家，他认为＂火神＂或沃尔肯·皮塔瓦特激光器是世界上少有的高功率装备，它能创造与褐矮星中心区域相似的物理条件。研究人员希望在未来的天文观测中，以实验成果帮助科学家去理解能量在＂小星星＂内部如何传送的机理，正在建造的詹姆斯·韦伯太空望远镜可能在未来投入使用，将为褐矮星如何形成的理论研究提供更多的线索，更好地解开＂准恒星＂的身世之谜。