恆星系統

恆星系統恆星系是少數幾顆恆星在互繞的軌道上[1]受到引力吸引的約束。受引力約束的一大群恆星通常稱為星團星系,然而廣義上講,它們也是恆星系統。不要將恆星系統與行星系統相混淆,後者包括行星和類似的天體(如彗星)。

  • 上圖: 2009年,查拉干涉儀以0.5mas分辨率在近紅外中成像的大陵五三合星系統。大陵五C的形狀像是一個偽影。
  • 左下圖: 大陵五A很規律的每2.87日會被叫黯淡的大陵五B遮蔽(在H波段的影像由查拉干涉儀提供。動畫中的突然跳動是偽影造成的。)。
  • 右下圖: 藝術家對三合星HD 188753軌道的想像圖。

聯星系統

由兩顆恆星組成的恆星系統被稱為“聯星”,“聯星系統”或“物理雙星”。如果沒有潮汐效應,沒有來自其它力的擾動,也沒有從一顆恆星到另一顆恆星的質量轉移,這樣的系統是穩定的,並且兩顆恆星都將無限期地以系統的質量中心焦點,各自在橢圓軌道上運行 (參見二體問題。聯星系統的例子有天狼星南河三天鹅座X-1,其中的最後一個可能是由恆星和黑洞組成。

聚星系統

聚星物理聚星是超過兩顆以上恆星組成的系統[2][3]。聚星系統如果由三顆恆星組成,就稱為三合星三重星三元星;四顆星的系統稱為四重星四合星;五顆星組成的稱為五重星;六顆星組成的稱為六重星;七顆星組成的稱為七重星,依此類推。這些系統都遠小於有100至1,000顆恆星,動力學系統更複雜的疏散星團[4]

動力學

理論上,模擬一個聚星系統比模擬聯星系統更困難,當多體問題動力系統介入時,可能呈現渾沌的行為。許多小集團的恆星被發現是不穩定的,一旦發生一顆星與另一顆星過度的接近,便會發生加速而會從系統中逃逸掉[5]。如果這個系統出現埃文斯所謂的階式模型[6],還是有可能穩定。在階式模型系統內,恆星被分成兩個小集團,各自在較大的軌道上繞著共同的質心運轉;每個小集團也都是階式模型,意味著小集團又必需再分為更小的次集團,而且一直如此的細分下去。在這樣的情況下,各個恆星的運動將持續的以接近穩定的軌道,遵循克卜勒的軌道繞著系統的質量中心[7]。不同於擁有數量龐大恆星,且動力學系統更為複雜的星系星團

藝術家绘制的HD 188753軌道想象图。这是一個三合星系統。

觀測

許多已知的聚星系統都是三合星;更多星的聚星系統則隨著恆星數量的增加而呈指數性的減少[8]。 例如,在1999年修訂的Tokovinin目錄[3]中列出的物理聚星,728個系統中有551個是三合星。但是因為選擇效應,我們在這些知識上的統計常是殘缺不全的[9], §2.

由於前面提到在動力學上的不穩定,三合星通常都是階式模型:它們包含兩顆靠近的聯星對和一顆距離較遠的伴星。有著更多恆星的聚星系統也都是階式模型。[8]目前所知最多的是六重星系統,例如北河二(雙子座α),它是一對聯星以更遠的距離繞著另一對各自也是聯星的聯星系統。另一個六顆星的系統是ADS 9731,它由兩對三合星組成,每一對都是伴隨著一顆單獨恆星在軌道上運轉的光譜聯星

例子

聯星

三合星

  • 北極星:北極星是一組三合星,主星是靠得很近的一對聯星—近得在2006年被哈伯太空望遠鏡拍到之前只能從對主星的重力拖曳上察覺到。
  • 半人馬座α:是一組由兩顆黃矮星(半人馬座αA和半人馬座αB)組成的聯星為主的三合星,另一顆遠離的紅矮星就是比鄰星。A和B是物理聯星,在一個最近距離11天文單位,最遠距離36天文單位的離心軌道上互繞;比鄰星在非常遙遠的距離(~15,000天文單位)與A和B互繞著。但是這個距離相較於其他的恆星仍是非常的近,也仍然受到A和B的引力拘束著[10]
  • HD 188753是位於天鵝座,距離地球149光年遠的三合星系統。這個系統由黃矮星HD 188753 A、橙矮星HD 188753 B、和紅矮星HD 188753 C組成;B和C成一個集團以156天的週期互繞,A的軌道週期則為25.7年。

四合星

HD 98800是位於長蛇座TW星協中的一個四重星系統。
  • 五車二:由距離太陽系約42光年的一對紅矮星圍繞的一對巨星。它的視星等大約為 − 0.47,使五車二成為夜空中最亮的星星之一。
  • 半人馬4[11]
  • 開陽:曾經是被發現的第一對聯星在1650年就被乔瓦尼·巴蒂斯塔·里乔利發現[12],p. 1[13]。但它在更早期就被貝內代托·卡斯泰利伽利略觀察到。之後,光譜學揭露,開陽A和開陽B本身也都是聯星[14]
  • HD 98800
  • 有行星PH1克卜勒-64系統:2012年由行星獵人小組發現有行星(該小組是宇宙動物園的一部分)。圍繞四顆恒星中的兩顆恒星運行,是第一顆已知有行星的四重星系統[15]。)
  • KOI-2626是第一個擁有地球大小行星的四重星系統[16]
  • 天廩三(金牛座ξ):位於222光年外的是一顆光譜食四重星,由三顆藍白B型主序星和一顆F型星組成。其中兩顆恆星處於近距離軌道,每7.15天圍繞對方旋轉一圈,並以145天的周期圍繞第三顆恆星運行。第四顆恆星以大約50年的周期繞著這三顆恆恒星運行[17]

五重星

六重星

七重星

八重星

相關條目

註解

    參考資料

    1. A.S. Bhatia (编). . New Delhi: Deep & Deep Publications. 2005. ISBN 81-7629-741-0.
    2. p. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8.
    3. Tokovinin, A. A. . Astronomy and Astrophysics Supplement Series. 1997-07, 124 (1) [2022-11-07]. Bibcode:1997A&AS..124...75T. ISSN 0365-0138. doi:10.1051/aas:1997181. (原始内容存档于2021-03-24).
    4. p. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9.
    5. Multiple Stellar Systems: Types and Stability, Peter J. T. Leonard, in Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, P. Murdin, ed., online edition at the Institute of Physics Archive.is存檔,存档日期2012-07-09, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
    6. Evans, David S. . Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 1968-12-01, 9 [2022-11-07]. ISSN 0035-8738. (原始内容存档于2023-03-26).
    7. Dynamics of multiple stars: observations 存檔,存档日期2006-09-19., A. Tokovinin, in "Massive Stars in Interacting Binaries", August 16–20, 2004, Quebec (ASP Conf. Ser., in print).
    8. Tokovinin, A. . IAU Symposium. 2001-01-01, 200: 84-92 [2022-11-07]. (原始内容存档于2023-03-26).
    9. Tokovinin, A. 21. 2004-08-01 [2022-11-07]. (原始内容存档于2023-03-26).
    10. Wertheimer, Jeremy G.; Laughlin, Gregory. . The Astronomical Journal. 2006-11, 132 (5) [2022-11-07]. Bibcode:2006AJ....132.1995W. ISSN 0004-6256. arXiv:astro-ph/0607401可免费查阅. doi:10.1086/507771. (原始内容存档于2022-11-09) (英语).
    11. 4 Centauri 存檔,存档日期15 June 2011., entry in the Multiple Star Catalog 页面存档备份,存于.
    12. Aitken, Robert Grant. . Creative Media Partners, LLC. 2019-03-07. ISBN 978-0-530-46473-2 (英语).
    13. Vol. 1, part 1, p. 422, Almagestum Novum 页面存档备份,存于, Giovanni Battista Riccioli, Bononiae: Ex typographia haeredis Victorij Benatij, 1651.
    14. A New View of Mizar 页面存档备份,存于, Leos Ondra, accessed on line 26 May 2007.
    15. . [2022-06-19]. (原始内容存档于2014-11-02).
    16. Gregg, Trevor A.; Prsa, A.; Welsh, W. F.; Orosz, J. A.; Fetherolf, T. 221. 2013-01-01 [2022-11-07]. (原始内容存档于2023-04-15).
    17. Nemravová, J. A.; Harmanec, P.; Bencheikh, J.; Bolton, C. T.; Božićc, H.; Brož, M.; Engle, S.; Grunhut, J.; Guinan, E. F.; Hummel, C. A.; Korčáková, D. . Central European Astrophysical Bulletin. 2013-01-01, 37 [2022-11-07]. ISSN 1845-8319. (原始内容存档于2022-11-09).
    18. Schütz, O.; Meeus, G.; Carmona, A.; Juhász, A.; Sterzik, M. F. . Astronomy & Astrophysics. 2011-09, 533. Bibcode:2011A&A...533A..54S. ISSN 0004-6361. S2CID 56143776. arXiv:1108.1557可免费查阅. doi:10.1051/0004-6361/201016396.
    19. Lohr, M. E.; Norton, A. J.; Gillen, E.; Busuttil, R.; Kolb, U. C.; Aigrain, S.; McQuillan, A.; Hodgkin, S. T.; González, E. . Astronomy & Astrophysics. 2015-06, 578. Bibcode:2015A&A...578A.103L. ISSN 0004-6361. S2CID 44548756. arXiv:1504.07065可免费查阅. doi:10.1051/0004-6361/201525973.
    20. . [2012-12-23]. (原始内容存档于2016-03-03).
    21. Stelzer, B.; Burwitz, V. . Astronomy & Astrophysics. 2003-05, 402 (2). Bibcode:2003A&A...402..719S. ISSN 0004-6361. S2CID 15268418. arXiv:astro-ph/0302570可免费查阅. doi:10.1051/0004-6361:20030286.
    22. Tokovinin, A. A.; Shatskii, N. I.; Magnitskii, A. K. . Astronomy Letters. 1998-11-01, 24 [2022-11-07]. ISSN 0320-0108. (原始内容存档于2023-04-16).
    23. Nu Scorpii 存檔,存档日期10 April 2020., entry in the Multiple Star Catalog 页面存档备份,存于.
    24. AR Cassiopeiae 存檔,存档日期10 April 2020., entry in the Multiple Star Catalog 页面存档备份,存于.
    25. Hutter, D. J.; Tycner, C.; Zavala, R. T.; Benson, J. A.; Hummel, C. A.; Zirm, H. . The Astrophysical Journal Supplement Series. 2021-12-01, 257 (2) [2022-11-07]. Bibcode:2021ApJS..257...69H. ISSN 0067-0049. S2CID 237503492. arXiv:2109.06839可免费查阅. doi:10.3847/1538-4365/ac23cb. (原始内容存档于2022-11-09).

    外部連結

    维基共享资源上的相关多媒体资源:恆星系統

    單個試樣

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.