恆星系統
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此條目介紹的是天體。关于好萊塢明星，请见「明星系統」。
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恆星系統或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或星系，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）。
聯星系統[编辑]
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為焦點，各自在橢圓軌道上運行[來源請求] （參見二體問題）。聯星系統的例子有天狼星、南河三和天鹅座X-1，其中的最後一個可能是由恆星和黑洞組成。
聚星系統[编辑]
聚星或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、三重星或三元星；四顆星的系統稱為四重星或四合星；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[编辑]
理論上，模擬一個聚星系統比模擬聯星系統更困難，當多體問題的動力系統介入時，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和星團。
藝術家绘制的HD 188753軌道想象图。这是一個三合星系統。
觀測[编辑]
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[编辑]
聯星[编辑]
三合星[编辑]
- 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[编辑]
- 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[來源請求]。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的克卜勒-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[编辑]
- 牛宿一（摩羯座β）
- 參宿三（獵戶座δ）
- HD 155448[18]
- KIC 4150611[19]
- 1SWASP J093010.78+533859.5[20]
六重星[编辑]
七重星[编辑]
八重星[编辑]
相關條目[编辑]
註解[编辑]
參考資料[编辑]
- ^ A.S. Bhatia (编). Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. New Delhi: Deep & Deep Publications. 2005. ISBN 81-7629-741-0.
- ^ p. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8.
- ^ 3.0 3.1 MSC—a catalogue of physical multiple stars （页面存档备份，存于互联网档案馆）, A. A. Tokovinin, Astronomy and Astrophysics Supplement Series 124 (1997), 75–84; online versions at VizieR （页面存档备份，存于互联网档案馆） and the Multiple Star Catalog （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
- ^ p. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9.
- ^ 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的存檔，存档日期2012-07-09, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
- ^ Stars of Higher Multiplicity （页面存档备份，存于互联网档案馆）, David S. Evans, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 9 (1968), 388–400.
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- ^ 8.0 8.1 Statistics of multiple stars: some clues to formation mechanisms （页面存档备份，存于互联网档案馆）, A. Tokovinin, in the proceedings of IAU Symposium 200, The Formation of Binary Stars, Potsdam, Germany, April 10–15, 2000. Bibcode 2001IAUS..200...84T （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
- ^ Statistics of multiple stars （页面存档备份，存于互联网档案馆）, A. Tokovinin, in The Environment and Evolution of Double and Multiple Stars, Proceedings of IAU Colloquium 191, held 3-7 February, 2002 in Merida, Yucatan, Mexico, edited by Christine Allen and Colin Scarfe, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica（Serie de Conferencias）21 (August 2004), pp. 7–14.
- ^ Are Proxima and α Centauri Gravitationally Bound? （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Jeremy G. Wertheimer, Gregory Laughlin, Astronomical Journal 132, #5 (November 2006), pp. 1995–1997.
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- ^ Robert Grant Aitken. The Binary Stars. Creative Media Partners, LLC. 2019 [2022-06-19]. ISBN 978-0-530-46473-2. （原始内容存档于2022-06-21）.
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- ^ Archived copy. [23 December 2012]. （原始内容存档于3 March 2016）.
- ^ Stelzer, B.; Burwitz, V. Castor a and Castor B resolved in a simultaneous Chandra and XMM-Newton observation. Astronomy and Astrophysics. 2003, 402: 719–728. Bibcode:2003A&A...402..719S. S2CID 15268418. arXiv:astro-ph/0302570 . doi:10.1051/0004-6361:20030286.
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- ^ AR Cassiopeiae 互联网档案馆的存檔，存档日期10 April 2020., entry in the Multiple Star Catalog （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
- ^ Hutter, D. J.; Tycner, C.; Zavala, R. T.; Benson, J. A.; Hummel, C. A.; Zirm, H. Surveying the Bright Stars by Optical Interferometry. III. A Magnitude-limited Multiplicity Survey of Classical Be Stars. The Astrophysical Journal Supplement Series. 2021, 257 (2): 69. Bibcode:2021ApJS..257...69H. S2CID 237503492. arXiv:2109.06839 . doi:10.3847/1538-4365/ac23cb.
外部連結[编辑]
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维基共享资源中相关的多媒体资源：恆星系統 |
- NASA Astronomy Picture of the Day: Triple star system (11 September 2002)
- NASA Astronomy Picture of the Day: Alpha Centauri system (23 March 2003)
- Alpha Centauri, APOD, 2002 April 25 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- General news on triple star systems, TSN, 2008 April 22 互联网档案馆的存檔，存档日期3 April 2019.
- The Double Star Library 互联网档案馆的存檔，存档日期15 December 2008. is located at the U.S. Naval Observatory
- Naming New Extrasolar Planets （页面存档备份，存于互联网档案馆）
單個試樣[编辑]
- NASA Astronomy Picture of the Day: Triple star system (11 September 2002)
- NASA Astronomy Picture of the Day: Alpha Centauri system (23 March 2003)
- Alpha Centauri, APOD, 2002 April 25 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
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