從我們的角度來看,三星系統中的恆星相互遮擋,正在成為研究最多的三重星之一。隨著恆星年齡的增長,它們甚至可能合併。
三重系統,稱為 TIC 295741342,為 3,080 光年 經過 地球 並被美國太空總署發現 苔絲 (過境 系外行星 勘測衛星)任務。它包含一個 二元系統 由兩個組成 星星 幾乎相同於 太陽由第三顆大於 1.7 的恆星圍繞 太陽質量。
銀河系中存在著大量的三星系統,但 TIC 295741342 最引人注目的是,所有三顆恆星都在同一平面上彼此繞軌道運行,並且該平面與我們對齊。
TESS 繪製星光曲線,基本上是亮度與時間的關係圖。通常情況下,當系外行星在其恆星前面移動或凌日時,它會尋找光線的輕微下降,但 TESS 也擅長觀察雙星和三重系統中的恆星,這些恆星也在彼此前面移動——不僅是凌日,而且是食。
NASA 戈達德太空飛行中心的天文學家布萊恩鮑威爾 (Brian Powell) 將 TIC 295741342 的光變曲線描述為具有「頭肩」圖案,尤其是在倒置時。當 TIC 295741342 中心的雙星相互遮擋時,TESS 偵測到光線減弱。這個下降是“肩膀”之一。然後,當第三顆最外層的恆星移動到雙星系統前面並遮蔽兩顆恆星時,TESS 檢測到另一次更深的光線下降,形成了「頭部」。當雙星從第三顆恆星後面移開時,同時仍然相互遮蔽,光變曲線回到最初的光線減弱狀態——另一個「肩膀」——最後恆星回到全亮度。
鮑威爾告訴 Space.com,“很少有已知的三星系統像 TIC 295741342 一樣接近均勻,特別是對於如此大的系統。”
磁碟碎片
鮑威爾所說的共平面意味著所有三顆恆星都在同一平面上旋轉,行星也是如此 太陽系 軌道或多或少在同一黃道平面上。我們的行星位於同一平面(或更具體地說,在六度以內),因為它們是由圍繞年輕太陽的氣體和塵埃盤形成的。鮑威爾懷疑 TIC 295741342 的恆星也是由圓盤形成的,但已經破碎。
「原恆星盤分裂形成恆星伴星,」鮑威爾說。
並非所有三重系統都是這樣形成的。在許多情況下,第三顆恆星的軌道與中心雙星成一定角度,但在這些情況下,第三顆恆星被雙星引力捕獲,而它們仍然處於其誕生星團的狹窄範圍內。
然而,磁碟碎片並不是罕見的現象。已發現數百個三重共面系統,其數量尤其因美國宇航局首次發現而增加 克卜勒太空望遠鏡 現在是苔絲。不過有一點 三倍 恆星系統與 TIC 295741342 一樣得到了很好的研究。
組成雙星的兩顆類太陽恆星的軌道周期僅 4.75 天。相距約661萬英里(1060萬公里);它們的質量是根據亞利桑那州惠普爾天文台 1.5 米蒂林哈斯特反射器上的攝譜儀測量的徑向速度得出的。第三顆位於外層的恆星需要 412.8 天(1.13 年)環繞這對雙星運行,距離為 1.577 億英里(2.537 億公里)。
這比已發現的許多其他食三合星要寬得多,例如 金牛座 Lambda,它於 1956 年被確定為第一個已知的食三合星,其中最外層恆星的周期為 30.5 天。甚至更近了 總代理 290061484TESS 在 2024 年發現了食三重星,其中中心雙星的週期為 1.8 天,而外層恆星的週期僅為 24.5 天。
地球對行星來說是危險的
這樣的三重系統能有行星嗎?圍繞雙星的圓形恆星軌道上的行星有一個禁區,其中行星的距離不能超過雙星周期的四倍。對於 TIC 295741342 中的內部雙星來說,這將導致一個軌道周期長達 19 天的不穩定區域,這仍然非常接近雙星。然而,第三顆外星的存在僅比距離 e 稍遠。 行進 遠離太陽將限制許多可能的行星軌道遠離雙星。第三顆恆星可能擁有自己的行星,但雙星系統同樣會使較大軌道上的任何行星變得不穩定。
然而,在廣泛的三重系統中,可能存在穩定的行星軌道,但需要注意一些問題。
「行星的軌道一定很寬,」鮑威爾說。 “而且很難找到。”
最寬的食三重系統之一是TIC 99013269,其中外層恆星在距離約2.3億英里(3.7億公里)的軌道上運行604天,不到距離的一半 木星 來自我們的太陽。
推測外星周圍存在的任何世界或衛星的居民在日食期間會經歷什麼是很有趣的。想像一個擁有宜居衛星的世界,它被潮汐鎖定在其行星上。大多數時候,它會處於某種形式的日光中,要么來自它的恆星(最外層的恆星),要么來自稍遠一點的雙星,甚至來自行星反射的光。然而,在某些時候,一系列的日食將會排列起來——從月球上看,外層恆星將遮蔽雙星,而行星將遮蔽外層恆星。
只有在這種情況下,面向地球的月球半球才會完全黑暗。
未來的新星
雖然 TIC 295741342 的共面性質告訴我們它的起源,但由於恆星共面,我們對恆星的了解也告訴我們它們將如何結束。
系統TIC 295741342中的外層恆星開始老化。他離開於 主序 類太陽恆星燃燒氫氣並變成了 紅巨星。它的直徑已經膨脹到太陽直徑的10.6倍,並將繼續膨脹。最終,它會變得如此之大並消散,以至於雙星的引力將開始從紅巨星竊取物質,這可能會導致各種詭計。
它的擴散外層可能形成一個共同的恆星物質包層,包裹著所有三顆恆星。這可能會導致雙星的軌道變得不穩定並可能合併。然後在未來,當恆星的雙星成分進入紅巨星階段時,在外層恆星變得緻密很久之後 白矮星質量轉移可以在相反的方向再次開始,物質落到白矮星的表面。這會導致白矮星爆炸,在整個銀河系中都會被視為新星爆炸。
因此,TIC 295741342 的三顆恆星的歷史似乎已經被書寫,這要歸功於仔細的觀察,包括四年來計算行星質量的徑向速度研究、TESS 對日食的觀測以及確定外層恆星軌道的形狀。
「這個系統的價值在於全面的數據,」鮑威爾說。 “這使得該系統成為進化研究的絕佳候選者。”
目前預印本檔案中的一篇論文描述了 TIC 295741342 的觀察結果 arXiv。










