新三体来了:NASA发现一个全新的三恒星系统!

啊德音 2024-10-06 12:42:40

利用NASA的系外行星探测器,凌日系外行星勘测卫星(TESS),科学家们发现了一个打破纪录的新三恒星系统,这个系统紧密结合,足以轻松位于太阳与最近的行星水星之间。

该系统被命名为TIC 290061484,包含两颗每1.8个地球日绕行一次的双星以及一颗每25个地球日绕行一次的第三颗恒星。这个三恒星系统的超紧凑轨道,位于天鹅座(Cygnus)下方约五千光年处,打破了纪录。

此前的纪录保持者是1956年创下纪录的“金牛座λ”(Lamba Tauri),它的第三颗恒星绕双星的轨道时间为33天。

该发现团队包括一些曾参与现已关闭的“猎星者”(Planet Hunters)项目的业余科学家,该项目从2010年运行到2013年。业余科学家与专业天文学家组成了“视觉勘测小组”协作,持续运行了十年。

NASA戈达德太空飞行中心的团队成员、SETI研究所的科斯托夫(Veselin Kostov)表示:“由于该系统紧凑且从边缘观察,我们可以测量其恒星的轨道,质量、大小和温度。我们可以研究该系统如何形成,并预测它未来如何演化。”

三星齐聚

研究团队认为,TIC 290061484系统高度稳定,因为这些恒星几乎在同一平面上绕行。如果恒星的轨道方向不同,它们的引力影响将会破坏其轨道,使系统不稳定。

然而,这种稳定性不会永远持续下去,可能只会维持几百万年。虽然这对我们来说是很长的时间,但在138亿年的宇宙中不过是眨眼一瞬。正如团队成员、麻省理工学院(MIT)物理学教授拉波波特(Saul Rappaport)提醒的那样,TIC 290061484系统的恒星将不可避免地逐渐衰老:“没有人生活在那里。”

随着该三恒星系统中心的双星老化,它们将会向外膨胀,最终融合。这将在大约2000万到4000万年后引发一次巨大的超新星爆炸。

幸运的是,这不太可能影响系统周围的任何行星,因为似乎没有行星足够接近这些恒星以支持生命(至少是我们已知的生命形式)。

罗曼望远镜的前景

该团队发现了这一打破纪录的三恒星系统,原因是从地球的角度看,恒星在相互前进时产生了闪烁的星光。团队利用机器学习分析了大量来自TESS的数据,寻找指示这些日食的模式。然后,他们邀请了业余科学家进一步筛选数据,寻找有趣的信号。

拉波波特说:“我们主要在寻找紧凑多星系统、双星系统中的异常脉动恒星以及奇怪的天体。发现这样的系统令人兴奋,因为它们极少被发现,但可能比目前的统计数据所显示的更常见。”

团队认为,像这样的系统可能在银河系中广泛存在,等待被发现。一些系统可能比TIC 290061484的恒星拥有更短的轨道。

当前的技术可能不足以发现这些紧密结合的三恒星系统,但新工具即将推出。预计不早于2027年5月发射的罗曼太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope),简称“罗曼”,将提供比TESS收集到的更详细的太空图像。

NASA的系外行星猎手TESS可以广泛观察宇宙,而罗曼将提供“放大版”的视野。举例来说,TESS图像中的一个像素覆盖的太空区域,罗曼的图像将包含多达3.6万个像素。这将使罗曼能够深入观察银河系的中心,那里恒星密集分布。

团队成员,戈达德太空飞行中心的数据科学家鲍威尔(Brian Powell)说:“我们对银河系中心的许多恒星知之甚少,除了最亮的那些。罗曼的高分辨率视野将帮助我们测量通常模糊在一起的恒星光线,从而提供对银河系中恒星系统的最佳观察。”

罗曼的主要任务之一是监测数亿颗恒星的光线,这将帮助天文学家发现TIC 290061484系统的那种星光闪烁效应。

鲍威尔解释说,我们很好奇为什么没有发现外轨道周期更短的三星系统。罗曼应该会帮助我们找到它们,并让我们更接近了解这些系统的极限。

罗曼甚至可能让科学家发现紧密结合的四星或更多恒星的系统,也许多达六颗恒星像蜂巢中的蜜蜂一样围绕彼此旋转。

团队成员,匈牙利巴哈天文台的博尔科维茨(Tamás Borkovits)表示,在科学家发现三重日食的三星系统之前,我们并没有预料到它们会存在。但一旦发现了它们,我们想,为什么不呢?

罗曼也许会揭示前所未见的系统和天体类别,给天文学家带来惊喜。

该团队的研究成果已于10月2日(周二)发表在《天体物理学杂志》上。

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