宇宙中不大不小的天體太多了，究竟怎樣的天體才算恒星？這個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題卻使科學(xué)家傷透了腦筋。在收集了十年數(shù)據(jù)后，天文學(xué)家Trent Dupuy終于得出了一個(gè)簡(jiǎn)單答案：質(zhì)量。質(zhì)量是恒星最重要的性質(zhì)，沒(méi)有之一。質(zhì)量決定了恒星的生命進(jìn)程。

作為地球子民，我們獲益良多。太陽(yáng)位于銀河系宜居帶，質(zhì)量又剛好足以維持?jǐn)?shù)十億年的核聚變，使地球生命有條件進(jìn)行演化。許多大質(zhì)量恒星的核燃料燒得太快，因此英年早逝，并以超新星形式爆發(fā)。而質(zhì)量較小的天體(如褐矮星)則不足以發(fā)展成一顆成熟的恒星。

褐矮星常被稱為“夭折的恒星”，它們?cè)谟钪嬷袩o(wú)處不在。五十年前，科學(xué)家第一次提出褐矮星的存在。這些神秘天體填補(bǔ)了恒星和行星之間的空隙。但由于過(guò)于暗淡，科學(xué)家很難進(jìn)行研究。直到最近，天文學(xué)家才開(kāi)始詳細(xì)研究它們。

不是所有恒星胚子都能順利演化為恒星，了解失敗的發(fā)展歷程和了解成功的發(fā)展歷程一樣重要。恒星之所以發(fā)光，是因?yàn)楹朔磻?yīng)不斷將核心的氫轉(zhuǎn)化為氦。核心溫度越高，反應(yīng)越劇烈，恒星表面就越耀眼。同理，較小質(zhì)量的恒星之所以較暗，是因?yàn)楹诵臏囟容^低，導(dǎo)致核反應(yīng)較慢。

其實(shí)，褐矮星并不總呈褐色。它們?cè)谛纬芍跏羌t色的，而后才慢慢變暗。這是由于它們的質(zhì)量太小，以至于中心溫度不夠高，不足以維持核反應(yīng)。

上世紀(jì)六十年代，天文學(xué)家推測(cè)，核聚變肯定存在臨界質(zhì)量，低于臨界值的天體將永遠(yuǎn)冷下去。曾有關(guān)于恒星演化的研究表明，紅矮星(最小的恒星)和褐矮星的質(zhì)量分界線約為75個(gè)木星質(zhì)量(約為太陽(yáng)質(zhì)量的7-8%)。但迄今為止，這個(gè)測(cè)量結(jié)果從未得到直接證實(shí)。

過(guò)去十年來(lái)，Depuy與Michael Lui借助全世界最厲害的望遠(yuǎn)鏡——?jiǎng)P克天文臺(tái)、加法夏望遠(yuǎn)鏡、哈勃望遠(yuǎn)鏡，研究了31對(duì)雙褐矮星，并分析了它們的圖像。這是首個(gè)有關(guān)褐矮星質(zhì)量的大樣本研究。

他們表示，若想維持核聚變、演化為恒星，天體質(zhì)量至少須達(dá)70個(gè)木星質(zhì)量——略低于前人結(jié)論。此外，他們還確定了一個(gè)溫度臨界值：低于1600開(kāi)氏度(約1315攝氏度或2400華氏度)的天體被歸類為褐矮星。

此研究將幫助天文學(xué)家更好地理解恒星演化過(guò)程。