就要买买买▲三颗恒星形成的三合星系统是怎么样的?

在我们银河系中 , 有不少三颗恒星组成的三合星系统 , 比如目前的北极星(勾陈一)、半人马座α星(南门二)、HD188753 , 格利泽667等等 , 它们的绕行方式各有特点 , 但是对于差不多质量的三颗恒星 , 是很难在实际中长期稳定绕行的 。
三合星系统
在我们银河系中 , 有近2000亿颗恒星 , 据估计 , 这些恒星当中的有超过一半的处于聚星系统当中 , 也就是由两颗或者两颗以上恒星相互绕行形成的天文系统 , 其中双星系统是最多的 , 三合星系统也有不少 , 比如距离太阳系最近的南门二 , 就是一个典型的三合星系统 。
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根据牛顿力学的描述 , 三颗恒星相互绕行属于典型的多体问题 , 在理论上处于混沌状态 , 极易受微小影响导致轨道发生巨大变化 , 使得三体问题不存在固定的解 , 只有当三颗恒星的质量相差较大时 , 形成限制性三体问题 , 这样比较容易形成长时间稳定的三合星系统 。
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【就要买买买▲三颗恒星形成的三合星系统是怎么样的?】在理论上 , 三颗恒星的质量越相近 , 就越难形成长期稳定的系统 , 如果三颗恒星的质量完全相等 , 就只有几个特殊的情况能稳定存在 , 比如平面中三颗恒星形成等边三角形 , 然后绕三角形中心旋转 , 或者三颗恒星在一条8字轨道上运行 。
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如果在三维空间中将更加复杂 , 对于三颗质量完全相等 , 初始参数又刚好形成稳定轨道的情况 , 在实际当中几乎是不可能发生的 。
北极星
目前的北极星是勾陈一 , 勾陈一是典型的三合星系统 , 距离地球434光年 , 在古代人们一直以为勾陈一是一颗独立的恒星 , 在200多年前 , 英国天文学家赫舍尔用望远镜发现勾陈一存在一颗亮度较大的伴星——勾陈一B , 两者距离为3600亿公里 。
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直到2006年 , 哈勃天文望远镜又发现其中一颗较小质量的伴星——勾陈一AB , 距离勾陈一27亿公里 。 三者的绕行关系如图中所示 。
半人马座α星
半人马座α星在中国古代称之为南门二 , 是距离太阳系最近的恒星系统 , 有大约4.2光年 , 也就是大刘《三体》中描述的三体星系 。
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半人马座三星的绕行方式和北极星完全不同 , 半人马座α星A和半人马座α星B相互绕行 , 然后小质量的比邻星在远处 , 绕着两颗大质量恒星的质量中心运行 , 三颗恒星的质量分别是太阳质量的110%、90%和12% 。
格利泽667
格利泽667是距离地球22.7光年的一个三合星系统 , 视星等只有5.89 , 其中格利泽667A(0.75⊙)与格利泽667B(0.65⊙)形成偏心轨道相互绕行 , 然后格利泽667C(0.38⊙)在远处绕前面两颗恒星运行 , 类似半人马座α星的绕行方式 。
三合星系统的世界
对于三合星系统 , 在任意一颗恒星周围 , 也是可能形成行星的 , 比如半人马座α星B周围就存在一颗行星 , 比邻星周围至少存在两颗行星 , 在三合星系统HD188753当中 , 主星也至少存在一颗行星 。
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如果恰好在某颗行星上形成了高级生命 , 那么在它们看来 , 天上就有三颗“太阳” , 而且每颗太阳的亮度随着时间变化 , 就如《三体》当中三体文明的遭遇一样 。
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在我们银河系中 , 除了三合星之外 , 还存在四合星 , 五合星 , 六合星 , 七合星等等 , 其绕行方式也更加复杂;比如北斗星当中的开阳星 , 就是一个七合星系统 , 开阳主星和开阳辅星各自又是双星系统 , 其中开阳主星中的子星一又是一个三合星 , 子星二则是一对密近双星 。


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