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一組跨國合作的天文學家日前在系外行星的候選者中，居然篩選出一顆「恆星」
，且這顆恆星的大小僅比我們太陽系中的木星稍大一些而已，令這些天文學家相
當詫異。這顆恆星同時成為目前已知體積與質量都最小的恆星。右圖是太陽（左）
、OGLE-TR-122b（新發現的小恆星）與木星的大小比較。相關論文將發表在天文
與天文物理期刊（Astronomy & Astrophysics，A＆A）中。

這些天文學家於2004年3月利用歐南天文台（ESO）位在智利的Paranal Observat
-ory8.2米超大望遠鏡（VLT），加上FLAMES多通道光譜儀（multi-fibre spectr
-ograph），進行60多顆恆星的徑向速度測量，這些恆星都是在OGLE巡天計畫中，
確認亮度會短暫下降、可能擁有系外行星的候選者。由於凌日法類似食雙星，當
行星或伴星從恆星前方通過，會造成恆星亮度下降，天文學家從亮度下降的程度
、時間間隔與光譜譜線移動的距離等，可以幾乎正確地估計出行星或伴星的質量
，因此相當受到天文學家的青睞。

結果，這些天文學家發現其中位在船底座、編號為OGLE-TR-122的恆星，其光變曲
線（如左圖）顯示它擁有一個非常小的伴星，每7.3天便會掩食OGLE-TR-122一次，
掩食時間可長達188分鐘，使OGLE-TR-122的亮度下降約1.5％左右。經詳細測量後
，確認這顆伴星的質量僅約木星的96倍（太陽質量的1/11），但直徑卻只比木星大
16％（太陽直徑的1/8）。

更讓這些天文學家訝異的，是從這顆伴星OGLE-TR-122b相對於木星的質量和體積來
看，這顆星相當緻密（約太陽核心密度的50倍以上），因此核心確認還有核融合反
應，因此它是一顆真正的恆星，而不是棕矮星（失敗的恆星）或行星！不過，由於
這顆恆星質量實在是太小了，所以它的核心核融合反應所產生的熱量也不多，使它
比OGLE-TR-122暗得多！

此外，這些天文學家在此同時還發現了7組新的食雙星（上述的OGLE-TR-122是其中
一對），而且每一對雙星中的子星質量都不超過太陽質量的1/3，讓這些天文學家感
覺像是中了樂透一樣樂不可支。

右圖是低質量恆星（藍色標記）與系外行星黑色標記）的半徑與質量的性質比較，
紅點就是OGLE-TR-122b，實線或虛線則是各理論模擬的結果，顯示理論和實際觀測
結果相當符合。再者，從圖中可以發現，某些系外行星--尤其是那些非常靠近母星
、且體積相當巨大的「熱木星（hot Jupiter）」，其體積比OGLE-TR-122b還大！
這些天文學家開玩笑地說：OGLE-TR-122b就像藏身在敵營中間諜一樣。

這是天文學家首度直接偵測並證明質量小於1/10太陽質量的恆星，其體積也可以與
巨行星相差不多，而且這種小恆星的數量還不少。這個事實，讓天文學家體認到目
前正在進行的「凌日法」系外行星搜尋工作，絕對必須將找到的是小恆星的可能性
考慮進去。

低質量恆星之所以有趣，是因為它們內部的物理性質與如木星般的巨行星可能很類
似。一般像太陽一樣的正常恆星，其物質如同理想氣體（perfect gas），可以用一
般的物理來描述它們的行為；但在低質量恆星中，因物質幾近於簡併（degenerate）
狀態，因此量子效應（quantum effects）相當重要，質量與直徑也不是成絕對的正
比關係。如果能決定出最小恆星的體積或質量下限，便可提供天文學家研究在極端狀
態下的物質會有什麼行為時，一個間接但關鍵性的資訊。至今為止，少有低質量恆星
的研究結果。恆星質量小於1/3太陽質量的低質量恆星中，真正確定直徑的只有4顆；
且所有已知低質量恆星的質量，都沒有低於太陽質量的1/8者。

參考資料來源：http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2005/pr-05-05.html,
              2005.03.03

* 轉載自臺北天文館網站

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