艺术家对一颗褐矮星绕着一颗明亮的恒星运行的印象

拍摄靠近明亮恒星的微弱物体是非常困难的。然而，通过将欧空局盖亚太空望远镜的数据与欧空局地面上的重力仪器相结合，科学家们做到了这一点。他们拍摄了迄今为止未见过的八颗明亮恒星的暗淡伴星的第一张照片。这项技术开启了一种诱人的可能性，可以捕捉到围绕其主星运行的行星的图像。

你有没有试过在明亮的路灯旁给萤火虫拍照?很有可能你在快照中看到的只是灯柱的眩光。这与天文学家在追逐明亮恒星附近的微弱、小型恒星或行星时面临的问题是一样的。

为了解决这个问题，由欧洲南方天文台(ESO)的科学家托马斯·温特哈德(Thomas Winterhalder)领导的一个国际天文学家团队开始在盖亚编制的目录中进行搜索，该目录列出了数十万颗疑似有伴星的恒星。

虽然伴星的亮度不足以被盖亚直接观测到，但它们的存在会导致更明亮的主星的路径出现微小的摆动，这只有盖亚才能测量到。

在盖亚的恒星轨道目录中，研究小组确定了8颗恒星作为重力的目标，重力是位于智利塞罗帕拉纳尔的欧洲南方天文台甚大望远镜上先进的近红外干涉仪。GRAVITY将来自不同望远镜的红外光结合起来，在一种被称为干涉测量的技术中捕捉微弱物体的微小细节。这项研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

大奖

由于重力独特的敏锐和敏感的眼睛，研究小组捕捉到了所有八个预测伴星的光信号，其中七个是以前未知的。其中三颗伴星是非常小而暗淡的恒星，而另外五颗是褐矮星。它们是介于行星和恒星之间的天体:比最重的行星质量更大，但比最轻的恒星更轻、更暗。

ESA的盖亚卫星观测银河系的艺术印象

在这项研究中发现的一颗褐矮星围绕着它的主星运行，其距离与地球到太阳的距离相同。这是第一次直接捕捉到距离主星如此近的褐矮星。

托马斯解释说:“我们已经证明，即使它的轨道离明亮的宿主很近，也有可能捕捉到暗淡的伴星的图像。”“这一成就突出了盖亚和重力之间的显著协同作用。只有盖亚能够识别出这样一个紧密的系统，它拥有一颗恒星和一个‘隐藏的’伴星，然后重力就可以接管，以前所未有的精度拍摄更小、更暗淡的物体。”

在早期的一项研究中，天文学家利用盖亚的数据和另一个地面天文台捕捉到了一颗巨大的气体系外行星的图像。这颗行星围绕它的主星运行的距离大约是地球到太阳距离的17倍，在天空中追踪的角度比重力在这个新结果中拍摄的伴星的典型距离要宽得多。

从盖亚观测中推断出的小伴星通常处于几十毫角秒的微小分离角度，大约是100公里外一欧元硬币的大小。

“在我们的观察中，盖亚的数据就像一个路标，”托马斯继续说道。“我们可以用引力看到的天空部分非常小，所以我们需要知道从哪里看。盖亚对恒星运动和位置的精确测量是将我们的仪器指向天空中正确方向的关键。”

梦之队

盖亚和重力的互补性超越了使用盖亚的数据来计划后续观测和实现探测。通过结合这两个数据集，科学家们能够分别“称重”单个天体，并区分出主恒星和各自伴星的质量。

GRAVITY还测量了伴星和主星在红外波长范围内的对比。结合对质量的估计，这些知识使研究小组能够评估伴星的年龄。

令人惊讶的是，考虑到它们的大小和年龄，其中两颗褐矮星的亮度比人们预期的要低。一种可能的解释是，这些矮星本身有一个更小的同伴。

寻找系外行星

在展示了盖亚-引力集合的力量之后，科学家们现在正期待着追踪盖亚星表中列出的恒星的潜在伴星。

“能够梳理出天空中近距离天体的微小运动是盖亚任务的独特之处。下一个目录，作为第四次数据发布(DR4)的一部分，将包含更丰富的恒星集合，可能有更小的伴星，”欧空局盖亚科学家约翰内斯·萨尔曼说。

“这一结果为我们在银河系中寻找行星开辟了新天地，并让我们看到了新的遥远世界。”