天文学家报告褐矮星CD-35 27220亿 B周围可能存在首颗系外卫星

这个系统距地球约73光年。中心是一颗质量约为太阳一半的恒星。围绕这颗恒星运行的是一颗编目为CD-35 2722 B的褐矮星，它的质量太大，算不上行星，又太轻，无法像恒星那样燃烧氢。候选卫星绕的是这颗褐矮星，而不是恒星。于是整个排列形成三层结构，类似地球、月球和太阳的关系。伴星大约每170天完成一圈公转。褐矮星本身的质量超过木星的30倍，因此伴星比它所环绕的天体轻得多。这项研究发表在《自然》杂志上，ESO于10月公布了结果。

褐矮星处在一条很窄的可能性区间里。质量超过约80个木星质量，天体就能维持氢聚变，成为恒星；到约13个木星质量，它可以燃烧氘。两者之间的一切都不属于任何一类。正因如此，这里的用词才显得吃力，团队也才选用了刻意笼统的“系外卫星”一词。这个词只说明某个东西绕着更大的东西转，并不判定它算不算卫星。

天文学家已经编目了6000多颗系外行星，却没有在任何一颗周围确认过卫星。搜寻存在结构性的障碍。凌星法和径向速度法都最适合靠近恒星的行星，而模拟显示，这些近距离行星会很快失去自己的卫星。于是，最容易找到的行星，恰恰最不可能拥有卫星。太阳系提供了反例：八颗行星中有六颗拥有已知卫星。数十年的搜寻产生过候选者，但从未得到确认。

此外，系外卫星也没有普遍接受的定义。

定义的空白影响对这一天体的归类。CD-35 2722的候选伴星质量足够大，在某些分类方案下可以算作行星，但它并不直接绕恒星运行。一旦确认探测，天文学家就得在某个地方划出行星与卫星的分界线。这个信号究竟是真正的卫星，还是对一个复杂三体系统的误读，目前仍无定论。

团队如何探测到它

没有人拍到过这颗伴星。证据来自2023年10月至2026年2月间用CRIRES+收集的23次可用径向速度观测。CRIRES+是ESO甚大望远镜上的高分辨率红外光谱仪。伴星绕褐矮星摆动时，会把褐矮星拉向地球，再推离地球，使其光谱中的谱线发生微小但可测量的移动。

褐矮星距离其宿主恒星约两角秒，远到足以让望远镜单独分离出它的光。

径向速度法在这里格外好用。褐矮星的质量远小于普通恒星，因此一颗行星大小的伴星就能把它拉动得更多。CD-35 2722 B与其恒星的距离约为日地平均距离的60倍，两个光源因此分得开。褐矮星温度足够低，大部分光以红外线发出，而CRIRES+正是在红外波段工作。

一个难以归类的系统

系外卫星指太阳系以外的任何天然卫星。系外卫星一词通常暗示某个天体绕行星运行。由于这颗伴星绕的是褐矮星，后一个说法只能勉强套用，天文学家也还没有定下涵盖这种情况的规则。

质量是第一个难题。ESO称伴星质量至少与木星相当，而褐矮星的质量超过木星的30倍。褐矮星的质量只有其宿主恒星的约10%。

两条轨道都是偏心的。褐矮星的偏心率约为0.8，低于早先接近0.9的估计，候选伴星约为0.4。

这样的系统如何形成，目前不清楚。“我们其实几乎不知道这个系统是怎么形成的，”霍伊说。团队考虑过引力不稳定性，即一个巨大的盘在自身引力下碎裂。按这种图景，一大块碎片成了褐矮星，较小的一块成了木星质量的伴星。偏心轨道与这套说法并不吻合，因为盘的碎裂通常产生更接近圆形的路径。

怀疑与未解的问题

霍伊对这项头条结论很谨慎。“目前我们不确定自己找到了一颗系外卫星，”他在SETI Live的一次对话中说。“我会说我们大概没有找到。”他表示，团队确信这个天体真实存在，但不确定该怎么称呼它。

论文的措辞也遵循这种谨慎。研究人员描述的是一颗可能的首颗系外卫星，而不是已经证实的发现，并称这次探测还需要进一步验证。

天文学家如今有了一套经过演示的搜寻卫星的方法。它适用于年轻、自身发光、且与恒星距离足够远、可以单独研究的天体。