茶色の小人のバイナリペアのアーティストイラスト。拡大するにはクリックしてください。
天文学者にとって最も難しい作業の1つは、遠方の物体がどれほど巨大であるかを理解することです。ハッブル宇宙望遠鏡は、天文学者がお互いを周回する際に、褐色矮星の2組のペア（壊れた星）の質量を測定するのに役立ちました。 1つの矮星は木星の質量の55倍で、もう1つは質量の35倍です。核融合反応に点火するのに十分な質量を得るには、それぞれが木星の質量の80倍でなければなりません。
天文学者が初めて、褐色矮星の2組のペアを計量し、それらの直径を正確に測定することに成功しました。この種の正確な測定は、単一の褐色矮星を観察する場合には不可能です。
彼らの軌道は地球に対してエッジ上に傾いているので、小人はお互いの前を通り過ぎて日食を引き起こします。これは、これまでに発見された最初の褐色矮星バイナリです。このペアは、小人の質量と直径を正確に決定する珍しい機会を提供し、理論モデルの重要なテストを提供します。
褐色矮星は、太陽に動力を与えるもののように、水素融合反応を維持するには小さすぎる天体の少し理解された中間クラスです。ただし、褐色矮星は、太陽系の最大の惑星である木星よりも数十倍も重いため、大きすぎて惑星にはなりません。
ペアになった褐色矮星の発見と重要な測定値は、天文学者のチームによって科学ジャーナルNatureで今日報告されています。宇宙望遠鏡科学研究所（STScI）のJeff Valenti、ウィスコンシン大学マディソン大学のRobert Mathieu、およびKeivan Stassunヴァンダービルト大学の。
1つの小人は木星の質量の55倍です。もう1つは木星の35倍の高さです（誤差は10％です）。星としての資格を持ち、核融合によって水素を燃焼させるには、小人は木星の80倍の質量でなければなりません。比較すると、太陽は木星の1,000倍の質量があります。
天文学者たちは、同じ年代の褐色矮星についてのすべての予測に反して、より大きな褐色矮星がペアのより涼しいことを発見して驚いています。 2人は同じ年齢ではなく、捕獲された体であるか、理論モデルが間違っているかのいずれかであると研究者は述べています。
茶色の小人のペアは互いに接近して周回しているため、地球から見ると1つのオブジェクトのように見えます。彼らの競馬場の軌道はエッジオンであるため、2つのオブジェクトは定期的に互いの前を通過するか、互いに重なり合います。これらの日食は、両方のオブジェクトからくる組み合わされた光の明るさを定期的に低下させます。これらの掩蔽を正確に計時することにより、天文学者は2つの天体の軌道を決定することができました。この情報を使用して、天文学者はニュートンの運動法則を使用して2つの矮星の質量を計算しました。
さらに、天文学者は、ライトカーブのディップの持続時間を測定することにより、2つの小人のサイズを計算しました。彼らはとても若いので、小人はその質量に対して非常に大きく、太陽とほぼ同じ直径です。ペアはオリオン大星雲に位置しているためです。これは、星が1000万年未満の近くの恒星の保育園です。
小人のペアからの光の分析は、小人が赤みを帯びたキャストを持っていることを示しています。現在のモデルでは、茶色の小人には「天気」、つまり木星と土星で見られるのと同様の雲のような帯と斑点があるはずだと予測しています。
ペアからの光スペクトルの変化を測定することにより、天文学者は小人の表面温度も測定しました。理論は、茶色の小人のペアのより大きなメンバーはより高い表面温度を持つべきであると予測しています。しかし、彼らは正反対を見つけました。 2つのうち重い方の温度は、華氏4,310度（2,650ケルビン）で、小さい方は、4,562度（2,790度K）です。これらは、太陽の表面温度が華氏9,980度（華氏5,800度）に匹敵します。
「1つの考えられる説明は、2つのオブジェクトが異なる起源と年齢を持っていることです」とStassunは言います。その場合は、星形成プロセスをシミュレートするための最新の取り組みの結果の1つをサポートします。これらのシミュレーションは、茶色の小人が非常に接近して作成されるため、お互いの形成を混乱させる可能性が高いと予測しています。
新しい観察結果から、茶色の小人は星の大きさの天体として始まりますが、古くなれば縮んで冷え、惑星の大きさになるという理論的予測が確認されました。これまでは、質量が直接測定されていた唯一の茶色の小人ははるかに古く、より暗い人でした。
多くの天文学者は、褐色矮星が実際には星形成プロセスの最も一般的な産物であると考えています。したがって、褐色矮星に関する情報は、星間塵とガスの崩壊する渦から星を生成する動的プロセスへの貴重な新しい洞察を提供できます。
古い茶色の小人は真の星よりも小さくて暗いので、望遠鏡技術の向上により、天文学者が茶色の小人であると思われる数百のかすかな物体をカタログ化できるようになったのは、最近のことです。しかし、他の種類のかすかな天体から茶色の小人を選ぶには、質量を推定する方法が必要です。質量は星や星のような天体の運命だからです。
褐色矮星の存在は1980年代に最初に提案されましたが、褐色矮星が明確に検出されたのは2000年まででした。褐色矮星は架空のオブジェクトでしたが、天文学者は形成方法によって惑星から区別しました。褐色矮星と星は、星間塵とガスの崩壊する雲から同じように形成されます。惑星は、形成中の星を取り巻く塵とガスの円盤から構築されています。天文学者が最初の候補の褐色矮星を発見すると、特に恒星の伴侶がいる場合、矮星は惑星と区別するのが非常に難しいことに気づきました。そのため、天文学者のグループは、茶色の小人を木星の13倍から80倍の大きさの物体として定義することを支持しています。
研究者たちは、サンティアゴの約100マイル北にあるチリのアンデスにある2組の望遠鏡を使って観測を行いました。宇宙望遠鏡科学研究所やヴァンダービルト大学などのコンソーシアムが運営する、小規模および中程度の開口研究望遠鏡システム（SMARTS）です。国立科学財団が運営する国際ジェミニ天文台。
元のソース：ハッブルニュースリリース
