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靜謐星海裏的六星之舞：宇宙的藝術品——六星星系

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2022年3月06日 -
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簡介：科學家發現六星系統，它由三個雙星系統組成。 一方面它距離地球1900光年遠，它的亮度足以被過境系外行星測量衛星TESS探測到。 另一方面六顆恒星的運行方式比較特殊，它們由三組雙星系統組成：兩組雙星系統互相環繞運行組成一個四星系統，第三組雙星系統與這個四星系統互相環繞運行。 
酷！有一個六星星系被我們發現了！更酷的是，它是由三個雙星系統組成的。 最酷的是，它們之間還會發生“星蝕”！
這個發現值得我們發出“哇偶”的驚歎：天文學家發現了一個六星星系。 如果我們觀察那個星系所處的範圍一段時間後，我們就會發現這六顆星星都會在一定的時間經歷一次“星蝕”，就像日蝕和月食一樣消失一段時間。 
哇偶~
多星星系本質上是很酷的，這代表著那邊的行星上可以看到兩個或多個“太陽”。 與我們形單影只的太陽不同，多星星系有著兩個或更多的恒星。 它們在各自的軌道上很穩定，在引力的作用下相伴而行。 我們銀河系內有將近一半的恒星是類似的多星星系。 它們中大多數是形影不離，相互繞行的雙星系統，另一些則是三星系統。 有著三個以上恒星的星系就更少了，它們屬於高階系統。 
這就是 TYC 7037-89-1星系的特別之處：它是一個六連星，一個擁有六顆恒星的星系！它距離我們有1900多光年，這是一個相當大的距離。 但它非常亮，以至於被我們的TESS（淩日系外行星探測衛星）捕捉到了。 平時TESS掃描著天空，測量星星們的亮度，來尋找掃過恒星的系外行星。 這些行星在它們的恒星上暴露了他們的存在。 
但它也能發現很多其他有趣的東西。 在TESS的數據中，TYC 7037-89-1看起來像是一顆恒星，但它的亮度會發生變化——這是一顆變星。 當天文學家們在TESS的數據中尋找這些會以某種方式改變亮度的變星們時發現了這個星系，並指出它是一個多星系統。 
天文學家們尋找的是已經黯然失色的雙星系統。 這些恒星不僅相互圍繞旋轉，而且在我們的鏡頭裏，它們的軌道幾乎處在邊緣。 所以這些恒星在我們看來是在彼此的面前擦肩而過。 當這種情況發生時，來著這對恒星的光芒會以一種特殊的方式慢慢黯淡。 天文學家們安裝了自動尋星軟件來幫忙尋找類似這樣的恒星。 在接近50萬恒星的茫茫星海中，他們發現了100個三星或者多星系統。 
這就是TYC 7037-89-1第二酷的地方。 它不僅僅只是六顆恒星都以各自的方式運行，而是以雙星的形式排列——一對恒星圍繞著另一對恒星運行，而第三對恒星則同時圍繞著它們運行！
六合星的軌道圖（非等比例）：三顆類似的雙星相互環繞。 
資料來源——美國宇航局戈達德太空飛行中心
這幾對雙星按亮度為順序依次命名為A、B和C。 而其中的每顆恒星都被賦予1或2的數字（同樣按亮度順序）。 兩個內部的雙星是A（由A1星和A2星組成）和C（C1星和C2星），雙星B（B1和B2）在更遠的地方繞行。 A和C之間相距大約6億公裏（非常接近於從木星到太陽的距離）。 它們相互繞行要花費大概四年的時間——這是用其他望遠鏡的數據存檔確定的，其中包括WASP和ASAS-SN。 B在大約380億公裏的距離上圍繞A和B運行，周期為2000年。 
現在，這個星系最酷的地方要來了：這三對恒星都是黯淡的雙星。 我們看到這三顆雙星的軌道幾乎都處於邊緣。 A1和A2每隔1.57天就會發生互食（A1食A2，然後繞行半個軌道後就輪到A2食A1），所以我們知道它們非常接近。 C1和C2每隔1.31天就會發生和A1和A2類似的過程，B1和B2則需要8.2天
宇宙的藝術品——雙星系統。 我們看到的軌道都處於邊緣，所以兩顆恒星在同一個軌道上相蝕。 資料來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心/克裏斯-史密斯（USRA）
由於任何一對恒星中的每顆恒星都會與它的同伴相食，通過測量相蝕所需要的時間以及其他的參數（包括拍攝光譜），我們可以了解到一些重要的數據，比如恒星有多大，它們有多熱或者其他更多的信息。 這有得到另一個驚喜——它們之間非常相似，它們是三聯體！
在每個雙星系統中，較大的恒星的直徑約為太陽的1.5倍，溫度略高，質量約為太陽的1.25倍，而較小的恒星們也都差不多：質量大約為太陽的0.6倍，直徑約為太陽的0.6倍，彼此之間差異很小，但它們非常類似，非常奇特。 
這種星系可以說是鳳毛麟角。 關於恒星如何形成的模型顯示：六合星更多地由兩個相互繞行的三體星系構成，而不是三個雙星，所以這個星系非常稀有，而且要讓所有的三個雙星都能被看到輪廓，這更加難得。 
“似乎”。 事實上，它們很可能是由一個旋轉的物質盤形成的。 每顆恒星都從中坍縮出來，所以雙星的三個軌道平面很可能都是相同的。 這意味著一個我們能觀察到它們其中一個的軌跡，我們就能知道剩下其他恒星的軌跡，或者接近它們實際的位置信息。 這使得它們同時在夜空中消失的可能性沒有我們想的那麼小。 
與上圖相同，但我們看到恒星軌道的大致角度。 資料來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心/Phil Plait放大圖
我還要指出，盡管我們看到雙星中的個別恒星是在雙星系統的邊緣，但雙星彼此之間的軌道並不是這樣的，這是因為我們在大約40°的角度看到A和C的軌道相互圍繞運行。 不過，B的軌道傾角並沒有很好地被我們所觀測。 
希望對這個系統的長期研究可以得到更多關於它們如何形成的信息。 我們對像這樣的多系統星系並不了解。 如果能能夠了解它們是在什麼條件下形成的，我想這會非常有趣。 
拉菲用導航全息圖向伊諾克展示了這個八星系統的示意圖，就像《星際迷航：皮卡德》劇集裏“破碎的碎片”那樣。 圖源：CBS
我知道，這很讓人頭疼。 這麼多軌道啊，角度啊，星星啊有時候自然界是複雜的，很難完全了解。 我制作了一個類似的虛擬系統，它在《星際迷航：皮卡德》第一季發揮了關鍵作用。 而有點類似TYC 7037-89-1的多星系統是已知的；例如CzeV1640是一個有兩個黯淡雙星的四重系統。 大自然是複雜的，不過有時候有點懶，重複使用著一個想法。 
但是！我的天！我現在就想擁有一艘像企業號這樣的飛船，跨越上千光年的靜謐星海，近距離欣賞這一壯觀的宇宙奇景，看著這六顆星星——六顆！圍繞著彼此表演一場絢麗的星之舞..
這確實是奇特的新世界
BY: Phil Plait
FY: Lightning
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簡介：科學家發現六星系統，它由三個雙星系統組成。一方面它距離地球1900光年遠，它的亮度足以被過境系外行星測量衛星TESS探測到。另一方面六顆恒星的運行方式比較特殊，它們由三組雙星系統組成：兩組雙星系統互相環繞運行組成一個四星系統，第三組雙星系統與這個四星系統互相環繞運行。

酷！有一個六星星系被我們發現了！更酷的是，它是由三個雙星系統組成的。最酷的是，它們之間還會發生“星蝕”！

這個發現值得我們發出“哇偶”的驚歎：天文學家發現了一個六星星系。如果我們觀察那個星系所處的範圍一段時間後，我們就會發現這六顆星星都會在一定的時間經歷一次“星蝕”，就像日蝕和月食一樣消失一段時間。

哇偶~

多星星系本質上是很酷的，這代表著那邊的行星上可以看到兩個或多個“太陽”。與我們形單影只的太陽不同，多星星系有著兩個或更多的恒星。它們在各自的軌道上很穩定，在引力的作用下相伴而行。我們銀河系內有將近一半的恒星是類似的多星星系。它們中大多數是形影不離，相互繞行的雙星系統，另一些則是三星系統。有著三個以上恒星的星系就更少了，它們屬於高階系統。

這就是 TYC 7037-89-1星系的特別之處：它是一個六連星，一個擁有六顆恒星的星系！它距離我們有1900多光年，這是一個相當大的距離。但它非常亮，以至於被我們的TESS（淩日系外行星探測衛星）捕捉到了。平時TESS掃描著天空，測量星星們的亮度，來尋找掃過恒星的系外行星。這些行星在它們的恒星上暴露了他們的存在。

但它也能發現很多其他有趣的東西。在TESS的數據中，TYC 7037-89-1看起來像是一顆恒星，但它的亮度會發生變化——這是一顆變星。當天文學家們在TESS的數據中尋找這些會以某種方式改變亮度的變星們時發現了這個星系，並指出它是一個多星系統。

天文學家們尋找的是已經黯然失色的雙星系統。這些恒星不僅相互圍繞旋轉，而且在我們的鏡頭裏，它們的軌道幾乎處在邊緣。所以這些恒星在我們看來是在彼此的面前擦肩而過。當這種情況發生時，來著這對恒星的光芒會以一種特殊的方式慢慢黯淡。天文學家們安裝了自動尋星軟件來幫忙尋找類似這樣的恒星。在接近50萬恒星的茫茫星海中，他們發現了100個三星或者多星系統。

這就是TYC 7037-89-1第二酷的地方。它不僅僅只是六顆恒星都以各自的方式運行，而是以雙星的形式排列——一對恒星圍繞著另一對恒星運行，而第三對恒星則同時圍繞著它們運行！

六合星的軌道圖（非等比例）：三顆類似的雙星相互環繞。

資料來源——美國宇航局戈達德太空飛行中心

這幾對雙星按亮度為順序依次命名為A、B和C。而其中的每顆恒星都被賦予1或2的數字（同樣按亮度順序）。兩個內部的雙星是A（由A1星和A2星組成）和C（C1星和C2星），雙星B（B1和B2）在更遠的地方繞行。A和C之間相距大約6億公裏（非常接近於從木星到太陽的距離）。它們相互繞行要花費大概四年的時間——這是用其他望遠鏡的數據存檔確定的，其中包括WASP和ASAS-SN。B在大約380億公裏的距離上圍繞A和B運行，周期為2000年。

現在，這個星系最酷的地方要來了：這三對恒星都是黯淡的雙星。我們看到這三顆雙星的軌道幾乎都處於邊緣。A1和A2每隔1.57天就會發生互食（A1食A2，然後繞行半個軌道後就輪到A2食A1），所以我們知道它們非常接近。C1和C2每隔1.31天就會發生和A1和A2類似的過程，B1和B2則需要8.2天

宇宙的藝術品——雙星系統。我們看到的軌道都處於邊緣，所以兩顆恒星在同一個軌道上相蝕。資料來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心/克裏斯-史密斯（USRA）

由於任何一對恒星中的每顆恒星都會與它的同伴相食，通過測量相蝕所需要的時間以及其他的參數（包括拍攝光譜），我們可以了解到一些重要的數據，比如恒星有多大，它們有多熱或者其他更多的信息。這有得到另一個驚喜——它們之間非常相似，它們是三聯體！

在每個雙星系統中，較大的恒星的直徑約為太陽的1.5倍，溫度略高，質量約為太陽的1.25倍，而較小的恒星們也都差不多：質量大約為太陽的0.6倍，直徑約為太陽的0.6倍，彼此之間差異很小，但它們非常類似，非常奇特。

這種星系可以說是鳳毛麟角。關於恒星如何形成的模型顯示：六合星更多地由兩個相互繞行的三體星系構成，而不是三個雙星，所以這個星系非常稀有，而且要讓所有的三個雙星都能被看到輪廓，這更加難得。

“似乎”。事實上，它們很可能是由一個旋轉的物質盤形成的。每顆恒星都從中坍縮出來，所以雙星的三個軌道平面很可能都是相同的。這意味著一個我們能觀察到它們其中一個的軌跡，我們就能知道剩下其他恒星的軌跡，或者接近它們實際的位置信息。這使得它們同時在夜空中消失的可能性沒有我們想的那麼小。

與上圖相同，但我們看到恒星軌道的大致角度。資料來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心/Phil Plait放大圖

我還要指出，盡管我們看到雙星中的個別恒星是在雙星系統的邊緣，但雙星彼此之間的軌道並不是這樣的，這是因為我們在大約40°的角度看到A和C的軌道相互圍繞運行。不過，B的軌道傾角並沒有很好地被我們所觀測。

希望對這個系統的長期研究可以得到更多關於它們如何形成的信息。我們對像這樣的多系統星系並不了解。如果能能夠了解它們是在什麼條件下形成的，我想這會非常有趣。

拉菲用導航全息圖向伊諾克展示了這個八星系統的示意圖，就像《星際迷航：皮卡德》劇集裏“破碎的碎片”那樣。圖源：CBS

我知道，這很讓人頭疼。這麼多軌道啊，角度啊，星星啊有時候自然界是複雜的，很難完全了解。我制作了一個類似的虛擬系統，它在《星際迷航：皮卡德》第一季發揮了關鍵作用。而有點類似TYC 7037-89-1的多星系統是已知的；例如CzeV1640是一個有兩個黯淡雙星的四重系統。大自然是複雜的，不過有時候有點懶，重複使用著一個想法。

但是！我的天！我現在就想擁有一艘像企業號這樣的飛船，跨越上千光年的靜謐星海，近距離欣賞這一壯觀的宇宙奇景，看著這六顆星星——六顆！圍繞著彼此表演一場絢麗的星之舞..

這確實是奇特的新世界

BY: Phil Plait

FY: Lightning

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