恒星系统 - Wikiwand
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恒星系统

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恒星系统恒星系是少数几颗恒星受到引力的拘束而互相环绕的系统[1],为数众多的恒星受到引力的约束一般称为“星团”或“星系”,但是概括来说都可以称为恒星系统。恒星系统有时也会用在单独但有更小的行星系环绕的恒星[2][3]

联星系统

由两颗恒星组成的恒星系统称为联星联星系统物理双星。如果没有潮汐效应、其它力量的摄动、和从一颗恒星至另一颗恒星的质量的传输,这样的系统是稳定的,并且两颗星会在以质心焦点椭圆轨道上互绕着 (参见二体问题)

联星的例子有天狼星南河三天鹅座X-1,而最后的这个可能是一个黑洞

聚星系统

聚星物理聚星是超过两颗以上恒星组成的系统[4][5]。聚星系统如果由三颗恒星组成,就称为三合星三重星三元星;四颗星的系统称为四重星四合星;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[6]

动力学

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[7]。如果这个系统出现埃文斯所谓的阶式模型[8],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[9]。不同于拥有数量庞大恒星,且动力学系统更为复杂的星系星团

艺术家绘制的HD 188753轨道想象图。这是一个三合星系统。
艺术家绘制的HD 188753轨道想象图。这是一个三合星系统。

观测

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[10]。 例如,在1999年修订的Tokovinin目录[5]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[11], §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。[10]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[12]。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[13]

例子

联星

三合星

  • 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的引力拘束著[14]
  • 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

五重星

六重星

参考文献

  1. ^ "Star system" in Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. A.S. Bhatia, ed. New Delhi: Deep & Deep Publications, 2005. ISBN 81-7629-741-0
  2. ^ Astronomers discover a nearby star system just like our own Solar System 互联网档案馆存档,存档日期2011-05-08., Joint Astronomy Centre, press release, July 8, 1998. Accessed on line September 23, 2007.
  3. ^ Life unlikely in asteroid-ridden star system 互联网档案馆存档,存档日期2007-12-24., Maggie McKee, NewScientist.com news service, July 7 2004. Accessed on line September 23, 2007.
  4. ^ p. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8.
  5. ^ 5.0 5.1 MSC—a catalogue of physical multiple stars, 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.
  6. ^ p. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9.
  7. ^ 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[永久失效链接], orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
  8. ^ Stars of Higher Multiplicity, David S. Evans, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 9 (1968), 388–400.
  9. ^ Dynamics of multiple stars: observations 互联网档案馆存档,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).
  10. ^ 10.0 10.1 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.
  11. ^ Statistics of multiple stars, 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.
  12. ^ 12.0 12.1 Castor A and Castor B resolved in a simultaneous Chandra and XMM-Newton observation, B. Stelzer and V. Burwitz, Astronomy and Astrophysics 402 (May 2003), pp. 719–728.
  13. ^ 13.0 13.1 ADS 9731: A new sextuple system, A. A. Tokovinin, N. I. Shatskii, and A. K. Magnitskii, Astronomy Letters, 24, #6 (November 1998), pp. 795–801.
  14. ^ Are Proxima and α Centauri Gravitationally Bound?, Jeremy G. Wertheimer, Gregory Laughlin, Astronomical Journal 132, #5 (November 2006), pp. 1995–1997.
  15. ^ 4 Centauri 互联网档案馆存档,存档日期2011-06-15., entry in the Multiple Star Catalog.
  16. ^ The Binary Stars, R. G. Aitken, New York: Semi-Centennial Publications of the University of California, 1918.
  17. ^ Vol. 1, part 1, p. 422, Almagestum Novum, Giovanni Battista Riccioli, Bononiae: Ex typographia haeredis Victorij Benatij, 1651.
  18. ^ A New View of Mizar, Leos Ondra, accessed on line May 26, 2007.
  19. ^ Nu Scorpii 互联网档案馆存档,存档日期2014-04-28., entry in the Multiple Star Catalog.

外部链接

参见

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