恒星系统
恒星系统或恒星系是少数几颗恒星在互绕的轨道上[1]受到引力吸引的约束。受引力约束的一大群恒星通常称为星团或星系，然而广义上讲，它们也是恒星系统。不要将恒星系统与行星系统相混淆，后者包括行星和类似的天体（如彗星）。
联星系统
[编辑]由两颗恒星组成的恒星系统被称为“联星”，“联星系统”或“物理双星”。如果没有潮汐效应，没有来自其它力的扰动，也没有从一颗恒星到另一颗恒星的质量转移，这样的系统是稳定的，并且两颗恒星都将无限期地以系统的质量中心为焦点，各自在椭圆轨道上运行[来源请求] （参见二体问题）。联星系统的例子有天狼星、南河三和天鹅座X-1，其中的最后一个可能是由恒星和黑洞组成。
聚星系统
[编辑]聚星或物理聚星是超过两颗以上恒星组成的系统[2][3]。聚星系统如果由三颗恒星组成，就称为三合星、三重星或三元星；四颗星的系统称为四重星或四合星；五颗星组成的称为五重星；六颗星组成的称为六重星；七颗星组成的称为七重星，依此类推。这些系统都远小于有100至1,000颗恒星，动力学系统更复杂的疏散星团[4]。
动力学
[编辑]理论上，模拟一个聚星系统比模拟联星系统更困难，当多体问题的动力系统介入时，可能呈现浑沌的行为。许多小集团的恒星被发现是不稳定的，一旦发生一颗星与另一颗星过度的接近，便会发生加速而会从系统中逃逸掉[5]。如果这个系统出现埃文斯所谓的阶式模型[6]，还是有可能稳定。在阶式模型系统内，恒星被分成两个小集团，各自在较大的轨道上绕着共同的质心运转；每个小集团也都是阶式模型，意味着小集团又必需再分为更小的次集团，而且一直如此的细分下去。在这样的情况下，各个恒星的运动将持续的以接近稳定的轨道，遵循开普勒的轨道绕着系统的质量中心[7]。不同于拥有数量庞大恒星，且动力学系统更为复杂的星系和星团。
观测
[编辑]许多已知的聚星系统都是三合星；更多星的聚星系统则随着恒星数量的增加而呈指数性的减少[8]。 例如，在1999年修订的Tokovinin目录[3]中列出的物理聚星，728个系统中有551个是三合星。但是因为选择效应，我们在这些知识上的统计常是残缺不全的[9], §2.。
由于前面提到在动力学上的不稳定，三合星通常都是阶式模型：它们包含两颗靠近的联星对和一颗距离较远的伴星。有着更多恒星的聚星系统也都是阶式模型。[8]目前所知最多的是六重星系统，例如北河二（双子座α），它是一对联星以更远的距离绕着另一对各自也是联星的联星系统。另一个六颗星的系统是ADS 9731，它由两对三合星组成，每一对都是伴随着一颗单独恒星在轨道上运转的光谱联星。
例子
[编辑]联星
[编辑]三合星
[编辑]- 北极星：北极星是一组三合星，主星是靠得很近的一对联星—近得在2006年被哈勃太空望远镜拍到之前只能从对主星的重力拖拽上察觉到。
- 半人马座α：是一组由两颗黄矮星（半人马座αA和半人马座αB）组成的联星为主的三合星，另一颗远离的红矮星就是比邻星。A和B是物理联星，在一个最近距离11天文单位，最远距离36天文单位的离心轨道上互绕；比邻星在非常遥远的距离（～15,000天文单位）与A和B互绕着。但是这个距离相较于其他的恒星仍是非常的近，也仍然受到A和B的引力拘束着[10]。
- HD 188753是位于天鹅座，距离地球149光年远的三合星系统。这个系统由黄矮星HD 188753 A、橙矮星HD 188753 B、和红矮星HD 188753 C组成；B和C成一个集团以156天的周期互绕，A的轨道周期则为25.7年。
四合星
[编辑]
- 五车二：由距离太阳系约42光年的一对红矮星围绕的一对巨星。它的视星等大约为 − 0.47，使五车二成为夜空中最亮的星星之一。
- 半人马4[11]
- 开阳：曾经是被发现的第一对联星在1650年就被乔瓦尼·巴蒂斯塔·里乔利发现[12],p. 1[13]。但它在更早期就被贝内代托·卡斯泰利伽利略观察到[来源请求]。之后，光谱学揭露，开阳A和开阳B本身也都是联星[14]。
- HD 98800
- 有行星PH1的开普勒-64系统：2012年由行星猎人小组发现有行星（该小组是宇宙动物园的一部分)。围绕四颗恒星中的两颗恒星运行，是第一颗已知有行星的四重星系统[15]。）
- KOI-2626是第一个拥有地球大小行星的四重星系统[16]。
- 天廪三（金牛座ξ）：位于222光年外的是一颗光谱食四重星，由三颗蓝白B型主序星和一颗F型星组成。其中两颗恒星处于近距离轨道，每7.15天围绕对方旋转一圈，并以145天的周期围绕第三颗恒星运行。第四颗恒星以大约50年的周期绕着这三颗恒恒星运行[17]。
五重星
[编辑]- 牛宿一（摩羯座β）
- 参宿三（猎户座δ）
- HD 155448[18]
- KIC 4150611[16]
- 1SWASP J093010.78+533859.5[19]
六重星
[编辑]七重星
[编辑]八重星
[编辑]相关条目
[编辑]注解
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ A.S. Bhatia (编). Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. New Delhi: Deep & Deep Publications. 2005. ISBN 81-7629-741-0.
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外部链接
[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）
- General news on triple star systems, TSN, 2008 April 22 互联网档案馆的存档，存档日期3 April 2019.
- The Double Star Library 互联网档案馆的存档，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）
