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新发现显示四合星系统或许比天文学家以前认为的更普遍

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HaleBoppComet 发表于 2015-3-15 21:31 | 显示全部楼层 |阅读模式



四合星系统里 行星的公转轨道

白羊 30 四合星系统,距离地球约 136 光年,位在白羊座方向。这个系统中发现的行星是颗气体巨行星,质量约为木星的 10 倍,绕其母恒星白羊 30B 公转一周约为 335 天,比地球绕太阳一圈稍短一些。Roberts 等人新发现白羊 30B 附近有个很近的伴星,只有 23AU 远,不过行星本身并没有环绕这颗伴星公转。而这对近距双星和另一对近距双星白羊 30A 又互相环绕公转,两组双星相距约 1670AU,所以整个白羊 30 是个 4 合星系统。(注:AU 为 astronomical unit 的缩写,1AU 相当于 1 亿 5,000 万公里,为地球到太阳的平均距离。)

如果可以站在这颗行星表面看天空,那么看到的景象,应该是一颗小型的太阳,加上两颗非常明亮、即使在白天也能看到的星星。而若利用够大望远镜观察其中一颗恒星,将发现这是一对会互相环绕的双星。Roberts 等人认为在这样系统中的这颗行星,或任何可能环绕这颗行星公转的卫星,都不太可能适合生命生存。

银河系内有单星、双星、三合星、四合星等各种不同的恒星系统,行星在不同的恒星系统中发展时,会受到不同的影响。观测证据显示伴星会影响行星的轨道,甚至让某些行星可以长得更大更重,例如:热木星(hot Jupiter),即那些木星等级质量且非常靠近母恒星的气体巨行星,可能会受到伴星的重力扰动而被推得离母恒星更近一些。

而在 HD 2638 三合星系统中发现的行星,也是颗热木星,距离母恒星非常近,公转一周仅需 3 天左右。科学家已经知道这颗作为主星的母恒星和另一颗恒星间有重力束缚,两者相距约 0.7 光年,相当于 44000AU,以双星观点而言,这两者的距离算是有点远的。但近期观测发现这个系统中还有第 3 颗恒星,离拥有行星的这颗主星只有 28AU,约比太阳至海王星轨道小一些,近得足以影响这颗热木星的轨道与未来的发展。

好玩的是,白羊 30 新发现的第 4 颗恒星和主星行星的距离,比 HD 2638 的第 3 颗恒星与主星行星的距离还近,但白羊 30 系统却未见这第 4 颗恒星对主星行星的轨道有任何影响。这些天文学家无法解释为何会出现这迥异的结局,只好期待未来持续的深度能让他们解惑,进一步了解恒星的精确轨道,以及整个恒星系统复杂的动力状态。美国航天总署(NASA)喷射推进实验室(JPL)天文学家 Lewis Roberts 等人发现第 2 颗位在四合星系统内的系外行星。其实以前就已知这颗行星的存在,只是当时认为它是在一个三合星系统中,直到最近才确认这个系统中其实有 4 颗恒星。这项发现将有助于天文学家了解多重恒星系统会如何影响行星的发展和它未来的命运。

我们太阳系中只有太阳一颗恒星,行星们都只绕太阳公转。但目前已知有些行星环绕的母恒星不只一颗,Roberts 等人利用设备 Robo-AO 和自适应光学系统(adaptive optics system)的帕洛玛天文台(Palomar Observatory)进行观测,每晚可监测数百颗恒星以便能探查它们是否有伴星。结果发现了一个位在四合星系统白羊座 30(30 Ari)中的系外行星,及另一个在三合星系统 HD 2638 中的行星。之后再利用帕洛玛天文台中分辨率更高的 PALM-3000 仪器予以确认。

编号为 KIC 4862625 的行星是第一个在四合星系统中发现的系外行星,它是公民科学家于 2013 年时利用 NASA 发布的克卜勒任务(Kepler mission)数据库发现的。相隔这么久,才又再度发现一个四合星系统中的系外行星,以目前系外行星发现速率而言,这样的状况显示四合星系统的系外行星数量相当稀少,至少,比之前认为的还要少,反倒是环绕远距双星的系外行星数量比原本设想的还多,毕竟银河系中双星系统是相当普遍的。天文学家估计约有 4% 的类太阳恒星位在四合星系统中,比以前的估计数量还高一些,主要是因为观测技术稳定改善的结果。

http://technews.cn/2015/03/15/nasa-4-fixed-star-planet/
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tanqiang094 发表于 2017-10-20 00:23 | 显示全部楼层
这种系统稳定嘛,三体问题多复杂啊
rottenweed 发表于 2017-10-21 09:23 | 显示全部楼层
tanqiang094 发表于 2017-10-20 00:23
这种系统稳定嘛,三体问题多复杂啊

这个是稳定的,实际上是两对双星,不是那种不稳定的“四边形聚星”。
tanqiang094 发表于 2017-10-21 18:40 | 显示全部楼层
rottenweed 发表于 2017-10-21 09:23
这个是稳定的,实际上是两对双星,不是那种不稳定的“四边形聚星”。

哦哦,是四个星分两组,学习了~
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