明亮的X射线，昏暗的矮星

天体的棕矮星就像白雪公主里的糊涂蛋。换句话说，它们远不是天空中最明亮的光源。虽然比最大的行星大，但它们比最小的恒星小，而最小的恒星也仅具有刚好维持核心热核反应的质量。由于它们的大小，棕矮星，也称为失败的恒星，只能发出大约我们太阳百分之零点一的光芒。事实上，这些天体非常暗淡，以至于尽管天文学家在 1960 年代预测了它们的存在，但直到 1995 年才有人真正发现它们。

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因此，想象一下，当 NASA 的钱德拉 X 射线天文台的科学家们在对棕矮星 LP 944-20 进行了一次原本平静的 12 小时观测中的 9 小时后，它突然释放出明亮的 X 射线耀斑时，他们感到多么惊讶。“我们感到震惊，”加州理工学院教授、7 月 20 日出版的《天体物理学杂志快报》一篇论文的主要作者罗伯特·拉特利奇说。“这真是一只咆哮的老鼠。我们没想到会从如此轻的天体上看到耀斑。”

来自加州大学圣巴巴拉分校团队成员拉斯·比尔德斯滕补充说，他们原本期望每小时探测到几个光子。相反，棕矮星由于缺乏支持强大核聚变反应的质量，它们的大部分能量来自引力能的逐渐释放，因为它们每年收缩几英寸。“这就像我们正在寻找一个昏暗的灯泡，结果却发现了一道明亮的光芒。” 事实上，耀斑中释放的能量与小型太阳耀斑相当，并且比来自木星的 X 射线耀斑大十亿倍。

这种出乎意料的动态耀斑为从极低质量恒星到气体巨行星大小的天体提供了新的见解。“这是迄今为止最强有力的证据，表明棕矮星甚至可能是年轻的巨行星都具有磁场，”来自加州理工学院的另一位团队成员爱德华多·马丁指出。（1992 年，马丁和他在加那利群岛天体物理研究所的同事首次提出了锂测试，这是一种检测棕矮星的巧妙方法。）

首席研究员吉博·巴斯里猜测，耀斑可能是由 LP 944-20 表面下湍流的磁化热物质产生的，这些物质产生了扭曲的磁场。“地下耀斑可能会加热大气层，使电流流动并产生 X 射线耀斑——就像一道闪电，”他评论道。该团队报告说，九小时没有耀斑表明，当棕矮星表面冷却到 2,500 摄氏度以下时，日冕或数百万摄氏度的上层大气就不存在了。它还设定了棕矮星稳定 X 射线产生的最低限度。

尽管这次 X 射线耀斑是从棕矮星观测到的首次，但很可能不会是最后一次。棕矮星似乎数量众多。“新的天空调查表明，这些天体的数量可能与恒星一样多，”巴斯里证实道。LP 944-20 是一个 5 亿年历史的天体，大约是木星的 60 倍大，距离地球 16 光年，只是最接近的天体之一。但其他棕矮星可能也在发出耀斑，等待被观测到。