恆星系統

  此條目介紹的是天體。关于好萊塢明星，请见「明星系統」。

提示：此条目的主题不是行星系統。

恆星系統或恆星系是少數幾顆恆星在互繞的軌道上^[1]受到引力吸引的約束。受引力約束的一大群恆星通常稱為星團或星系，然而廣義上講，它們也是恆星系統。不要將恆星系統與行星系統相混淆，後者包括行星和類似的天體（如彗星）。

上圖: 2009年，查拉干涉儀以0.5mas分辨率在近紅外中成像的大陵五三合星系統。大陵五C的形狀像是一個偽影^[來源請求]。 左下圖: 大陵五A很規律的每2.87日會被叫黯淡的大陵五B遮蔽（在H波段（英语：List of astronomical interferometers at visible and infrared wavelengths#Current performance of ground-based interferometers）的影像由查拉干涉儀提供。動畫中的突然跳動是偽影造成的。）。 右下圖: 藝術家對三合星HD 188753軌道的想像圖。

聯星系統

主条目：聯星

由兩顆恆星組成的恆星系統被稱為“聯星”，“聯星系統”或“物理雙星”。如果沒有潮汐效應，沒有來自其它力的擾動，也沒有從一顆恆星到另一顆恆星的質量轉移，這樣的系統是穩定的，並且兩顆恆星都將無限期地以系統的質量中心為焦點，各自在橢圓軌道上運行^{[來源請求]} （參見二體問題）。聯星系統的例子有天狼星、南河三和天鹅座X-1，其中的最後一個可能是由恆星和黑洞組成。

聚星系統

聚星或物理聚星是超過兩顆以上恆星組成的系統^[2][3]。聚星系統如果由三顆恆星組成，就稱為三合星、三重星或三元星；四顆星的系統稱為四重星或四合星；五顆星組成的稱為五重星；六顆星組成的稱為六重星；七顆星組成的稱為七重星，依此類推。這些系統都遠小於有100至1,000顆恆星，動力學系統更複雜的疏散星團^[4]。

動力學

理論上，模擬一個聚星系統比模擬聯星系統更困難，當多體問題的動力系統介入時，可能呈現渾沌的行為。許多小集團的恆星被發現是不穩定的，一旦發生一顆星與另一顆星過度的接近，便會發生加速而會從系統中逃逸掉^[5]。如果這個系統出現埃文斯所謂的階式模型^[6]，還是有可能穩定。在階式模型系統內，恆星被分成兩個小集團，各自在較大的軌道上繞著共同的質心運轉；每個小集團也都是階式模型，意味著小集團又必需再分為更小的次集團，而且一直如此的細分下去。在這樣的情況下，各個恆星的運動將持續的以接近穩定的軌道，遵循克卜勒的軌道繞著系統的質量中心^[7]。不同於擁有數量龐大恆星，且動力學系統更為複雜的星系和星團。

 

藝術家绘制的HD 188753軌道想象图。这是一個三合星系統。

觀測

許多已知的聚星系統都是三合星；更多星的聚星系統則隨著恆星數量的增加而呈指數性的減少^[8]。 例如，在1999年修訂的Tokovinin目錄^[3]中列出的物理聚星，728個系統中有551個是三合星。但是因為選擇效應，我們在這些知識上的統計常是殘缺不全的^[9], §2.。

由於前面提到在動力學上的不穩定，三合星通常都是階式模型：它們包含兩顆靠近的聯星對和一顆距離較遠的伴星。有著更多恆星的聚星系統也都是階式模型。^[8]目前所知最多的是六重星系統，例如北河二（雙子座α），它是一對聯星以更遠的距離繞著另一對各自也是聯星的聯星系統。另一個六顆星的系統是ADS 9731，它由兩對三合星組成，每一對都是伴隨著一顆單獨恆星在軌道上運轉的光譜聯星。

例子

聯星

• 天狼星：包含一顆A-型主序星和白矮星的聯星。
• 御夫座ε：一組食雙星。

三合星

• 北極星：北極星是一組三合星，主星是靠得很近的一對聯星—近得在2006年被哈伯太空望遠鏡拍到之前只能從對主星的重力拖曳上察覺到。
• 半人馬座α：是一組由兩顆黃矮星（半人馬座αA和半人馬座αB）組成的聯星為主的三合星，另一顆遠離的紅矮星就是比鄰星。A和B是物理聯星，在一個最近距離11天文單位，最遠距離36天文單位的離心軌道上互繞；比鄰星在非常遙遠的距離（～15,000天文單位）與A和B互繞著。但是這個距離相較於其他的恆星仍是非常的近，也仍然受到A和B的引力拘束著^[10]。
• HD 188753是位於天鵝座，距離地球149光年遠的三合星系統。這個系統由黃矮星HD 188753 A、橙矮星HD 188753 B、和紅矮星HD 188753 C組成；B和C成一個集團以156天的週期互繞，A的軌道週期則為25.7年。

四合星

 

HD 98800是位於長蛇座TW星協中的一個四重星系統。

• 五車二：由距離太陽系約42光年的一對紅矮星圍繞的一對巨星。它的視星等大約為 − 0.47，使五車二成為夜空中最亮的星星之一。
• 半人馬4^[11]
• 開陽：曾經是被發現的第一對聯星在1650年就被乔瓦尼·巴蒂斯塔·里乔利發現^{[12],p. 1[13]}。但它在更早期就被貝內代托·卡斯泰利（英语：Benedetto Castelli）伽利略觀察到^{[來源請求]}。之後，光譜學揭露，開陽A和開陽B本身也都是聯星^[14]。
• HD 98800
• 有行星PH1的克卜勒-64系統：2012年由行星獵人小組發現有行星（該小組是宇宙動物園（英语：Zooniverse）的一部分)。圍繞四顆恒星中的兩顆恒星運行，是第一顆已知有行星的四重星系統^[15]。）
• KOI-2626是第一個擁有地球大小行星的四重星系統^[16]。
• 天廩三（金牛座ξ）：位於222光年外的是一顆光譜食四重星，由三顆藍白B型主序星和一顆F型星組成。其中兩顆恆星處於近距離軌道，每7.15天圍繞對方旋轉一圈，並以145天的周期圍繞第三顆恆星運行。第四顆恆星以大約50年的周期繞著這三顆恆恒星運行^[17]。

五重星

• 牛宿一（摩羯座β）
• 參宿三（獵戶座δ）
• HD 155448^[18]
• KIC 4150611^[16]
• 1SWASP J093010.78+533859.5^[19]

六重星

• 鳥喙四（杜鵑座β）^[20]
• 北河二（雙子座α）^[21]）
• HD 139691（ADS 9731）^[22]
• 如果輔被認為是開陽的 一部分，則該系統可以視為是六重星系統。

七重星

• 天蠍座ν^[23]
• 仙后座AR^[24]

八重星

• 策^[25]。

相關條目

• 太陽系外行星
• 太陽系
• 聚星
• 行星系

註解

參考資料

1. A.S. Bhatia (编). Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. New Delhi: Deep & Deep Publications. 2005. ISBN 81-7629-741-0. 
2. p. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8.
3. Tokovinin, A. A. MSC - a catalogue of physical multiple stars. Astronomy and Astrophysics Supplement Series. 1997-07, 124 (1). Bibcode:1997A&AS..124...75T. ISSN 0365-0138. doi:10.1051/aas:1997181. 
4. p. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9.
5. 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 Archive.is的存檔，存档日期2012-07-09, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
6. Evans, David S. Stars of Higher Multiplicity. Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 1968-12-01, 9. ISSN 0035-8738. 
7. Dynamics of multiple stars: observations 互联网档案馆的，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).
8. Tokovinin, A. Statistics of multiple stars: some clues to formation mechanisms.. IAU Symposium. 2001-01-01, 200: 84-92. 
9. Tokovinin, A. Statistics of multiple stars 21. 2004-08-01. 
10. Wertheimer, Jeremy G.; Laughlin, Gregory. Are Proxima and α Centauri Gravitationally Bound?. The Astronomical Journal. 2006-11, 132 (5). Bibcode:2006AJ....132.1995W. ISSN 0004-6256. arXiv:astro-ph/0607401  . doi:10.1086/507771 （英语）. 
11. 4 Centauri 互联网档案馆的，存档日期15 June 2011., entry in the Multiple Star Catalog （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
12. Aitken, Robert Grant. The Binary Stars. Creative Media Partners, LLC. 2019-03-07. ISBN 978-0-530-46473-2 （英语）. 
13. Vol. 1, part 1, p. 422, Almagestum Novum （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Giovanni Battista Riccioli, Bononiae: Ex typographia haeredis Victorij Benatij, 1651.
14. A New View of Mizar （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Leos Ondra, accessed on line 26 May 2007.
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17. Nemravová, J. A.; Harmanec, P.; Bencheikh, J.; Bolton, C. T.; Božićc, H.; Brož, M.; Engle, S.; Grunhut, J.; Guinan, E. F.; Hummel, C. A.; Korčáková, D. An Unusual Quadruple System ξ Tauri. Central European Astrophysical Bulletin. 2013-01-01, 37. ISSN 1845-8319. 
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19. Lohr, M. E.; Norton, A. J.; Gillen, E.; Busuttil, R.; Kolb, U. C.; Aigrain, S.; McQuillan, A.; Hodgkin, S. T.; González, E. The doubly eclipsing quintuple low-mass star system 1SWASP J093010.78+533859.5. Astronomy & Astrophysics. 2015-06, 578. Bibcode:2015A&A...578A.103L. ISSN 0004-6361. S2CID 44548756. arXiv:1504.07065  . doi:10.1051/0004-6361/201525973. 
20. . [2012-12-23]. （原始内容存档于2016-03-03）. 
21. Stelzer, B.; Burwitz, V. Castor A and Castor B resolved in a simultaneous Chandra and XMM-Newton observation. Astronomy & Astrophysics. 2003-05, 402 (2). Bibcode:2003A&A...402..719S. ISSN 0004-6361. S2CID 15268418. arXiv:astro-ph/0302570  . doi:10.1051/0004-6361:20030286. 
22. Tokovinin, A. A.; Shatskii, N. I.; Magnitskii, A. K. ADS 9731: A new sextuple system. Astronomy Letters. 1998-11-01, 24. ISSN 0320-0108. 
23. Nu Scorpii 互联网档案馆的，存档日期10 April 2020., entry in the Multiple Star Catalog （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
24. AR Cassiopeiae 互联网档案馆的，存档日期10 April 2020., entry in the Multiple Star Catalog （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
25. Hutter, D. J.; Tycner, C.; Zavala, R. T.; Benson, J. A.; Hummel, C. A.; Zirm, H. Surveying the Bright Stars by Optical Interferometry. III. A Magnitude-limited Multiplicity Survey of Classical Be Stars. The Astrophysical Journal Supplement Series. 2021-12-01, 257 (2). Bibcode:2021ApJS..257...69H. ISSN 0067-0049. S2CID 237503492. arXiv:2109.06839  . doi:10.3847/1538-4365/ac23cb. 

外部連結

维基共享资源中相关的多媒体资源：恆星系統

• NASA Astronomy Picture of the Day: Triple star system (11 September 2002)
• NASA Astronomy Picture of the Day: Alpha Centauri system (23 March 2003)
• Alpha Centauri, APOD, 2002 April 25 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• General news on triple star systems, TSN, 2008 April 22 互联网档案馆的，存档日期3 April 2019.
• The Double Star Library 互联网档案馆的，存档日期15 December 2008. is located at the U.S. Naval Observatory
• Naming New Extrasolar Planets （页面存档备份，存于互联网档案馆）

單個試樣

• NASA Astronomy Picture of the Day: Triple star system (11 September 2002)
• NASA Astronomy Picture of the Day: Alpha Centauri system (23 March 2003)
• Alpha Centauri, APOD, 2002 April 25 （页面存档备份，存于互联网档案馆）