天文學家利用美國太空總署的 TESS(凌日系外行星勘測衛星)太空船發現了一顆非凡的四合星。該系統是迄今為止發現的最窄的 3+1 星系統,是四星系統的子集。令人興奮的是,這個系統的發現者也能夠確定它的最終命運。
TIC 120362137 系統由一個穩定且緊密連接的三個內部系統組成 星星 彼此繞軌道運行,繞著一顆更遙遠的外恆星從遠處觀察該系統。而外層恆星與三顆恆星的距離與 木星 這 太陽內部恆星子系統將適合在軌道內 汞最接近太陽的行星,繞著我們的恆星。
TIC 120362137對於研究人員來說是一個重要的發現,因為除了極其罕見的3+1系統(例如所謂的分層恆星系統,其中幾顆恆星在相對較小的區域內彼此繞軌道運行)之外,TIC 120362137還可以幫助我們更好地了解恆星的形成和長期軌道穩定性。
「TIC 120362137 是目前已知最緊湊的四星 3+1 系統,」團隊負責人、匈牙利塞格德大學研究員 Tamás Borkovits 告訴 Space.com。
然而,這個系統的非凡本質並沒有立即顯現出來。
「透過簡單的早期檢查 苔絲 博爾科維茨說:「透過數據,我們意識到TIC 120362137是一個緊湊、緊密、三重食的恆星系統。」研究人員補充說,當研究小組第一次看到TIC 120362137時,這個以前未知的系統最初似乎由一對互相遮掩的恆星組成,在每天兩小時和最後3.3天之間產生輝光。
「我們知道數千個這樣的系統,稱為食雙星。所以在那個階段沒有什麼有趣或特別的,」他繼續說道。 「接下來,我們意識到每25到26天就會出現一到兩天的額外變暗,這清楚地表明該系統中必定還存在第三顆恆星,其軌道周期約為51天。因此,我們發現TIC 120362137一定是一個三重食三重系統。
「但是,我們 仍然 我當時並不知道第四顆星。 」
隨後,研究團隊看到了更多的日食,顯示第四顆恆星,並使用位於亞利桑那州霍普金斯山的 1.5 公尺蒂林哈斯特望遠鏡上的蒂林哈斯特反射階梯狀光譜儀 (TRES) 證實了該恆星的存在。
Borkovits 表示:“TIC 120362137 是一項記錄保持者,因為我們發現最外層恆星的軌道周期僅為約 1,046 天,是迄今為止已知的所有 3+1 四合星中最短的。” 「然而,發現這樣的系統是非常非常困難的。通過以與內部系統相同的方式監測日食來探測第四個更遙遠的組成部分需要更長的時間,也許幾十年或更長時間。其他類型的第四顆恆星的探測可能會發生,但只是出乎意料。”
該團隊還能夠確定該系統中恆星的其他特徵。科學家發現,最裡面的三顆恆星比太陽質量更大、更熱,而最外面的第四顆恆星則更冷、質量更小,因此與太陽相似。此外,透過電腦模擬,研究人員能夠確定這個 3+1 恆星系統的未來,最終只剩下兩個 白矮星 恆星碎片。
「首先,最大質量的恆星,即最內層雙星的主要組成部分,將達到紅巨星狀態。在這種狀態下,它將與它的伴星,最內層雙星的次星合併。我們稱這個子星體為A’,」博爾科維茨說。 「然後,在大約 2.76 億年後,第二步,當兩顆恆星都達到紅巨星階段時,這顆新的熔融恆星 A’ 將與第三顆恆星成分恆星 B 合併。我們稱這顆新的大質量恆星 AB。”
他補充說,在那之後,AB 星將失去很大一部分質量,最終坍縮形成白矮星。當這種情況發生時,第四顆遙遠的恆星將經歷類似的過程,形成第二顆白矮星。
博爾科維茨說:「最後,我們的進化模型預測了這兩顆白矮星的雙星,其軌道周期約為 44 天。」「質量最大的白矮星,質量約為太陽質量的89%,是在三顆內部恆星兩次合併後形成的,而質量較小的白矮星,質量約為太陽質量的29%,是由第四顆恆星兩次合併後形成的,而質量較小的白矮星,質量約為太陽質量的29%,是由第四顆星形成的更遙遠的恆星。
該團隊的研究結果於週二(3 月 3 日)發表在期刊上 自然。










