美国宇航局的系外行星猎人过境系外行星勘测卫星发现一个破纪录的3星系统

(2024-10-05 10:17:42)

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美国宇航局的系外行星猎人过境系外行星勘测卫星发现一个破纪录的 3 星系统

By Robert Lea

published 6 hours ago

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“来识别一个像这个的系统是令人兴奋的，因为它们被罕见的发现，但它们可能比目前统计提示的更常见” 。

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用美国宇航局的系外行星狩猎航天器过境系外行星勘测卫星（TESS），科学家们已经发现了一个破纪录的如此紧密的束缚以至于它可以舒适的在太阳和它的最近的行星水星之间的三星系统。

被命名为 TIC 290061484的系统包含每 1.8 个地球日竞速围绕彼此一次的双胞胎恒星以及一个每 25 个地球日环绕这对一次的一个第三颗恒星。这个三星系统的超紧密轨道位于刚好距离天鹅座不到 5000 光年远，使它成为一个破纪录者。

之前最紧密的三星系统轨道的记录保持者是金牛座λ星（Lamba Tauri），它在 1956 年以它的第三颗恒星要用33 天来环绕它的内部双星创造记录。

发现团队包括为现已关闭的从 2010 年至 2013 年期间运行的狩猎行星（Planet Hunters ）项目部分相遇的公民科学家。业余爱好者加入了专业天文学家来形成可视化勘测群（Visual Survey Group）合作，该合作已经运行了十年。

来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的团队成员、搜索地外智慧研究所的成员考斯托福（Veselin Kostov）在一份声明中说，“由于该系统的紧凑的、边缘结构，我们能测量它的恒星的轨道、质量、大小和温度，我们能研究该系统如何被形成并预测它可能如何演变” 。

三个伴

该团队认为恒星系统 TIC 290061484 是高度稳定的，因为恒星在几乎相同的平面中彼此环绕。如果恒星的轨道被倾斜在不同的方向，它们的引力影响会扰乱它们的轨道使系统不稳定的。

不过，这种稳定性不会永远持续——也许几百万年。虽然对我们这是一个很长时间，但在我们的 138 亿岁老的宇宙中，这只是一眨眼。正如可视化勘测群团队成员、麻省理工学院（MIT）的物理学教授拉帕泡特（Saul Rappaport）指 TIC 290061484 星的命运时提醒我们的那样，“没有人生活在这里”。

随在这个三星系统中心的双星变老，它们将向外扩展并最终合并。这将在大约2000 到 4000 万年内引发一场大规模超新星爆炸。幸运的是这不太可能影响在围绕三颗恒星的行星上的任何生命，因为那里似乎没有任何行星离恒星足够近来支持生命（至少像我们知道它的）。

图表显示三个过境发现使命的搜索区域：美国宇航局即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜 、过境系外行星勘测卫星（TESS） 和已经退役的开普勒太空望远镜。开普勒发现了 13 个三重黯然失色的三重星系统，过境系外行星勘测卫星迄今已经发现了 100 多个，天文学家预计罗曼会发现 1000 多个。 (Image credit: NASA’s Goddard Space Flight Center)

拉帕泡特说，“我们认为这些恒星从相同的生长过程一起形成，这会破坏已经非常紧密围绕任何恒星形成行星”。

然而，在 TIC 290061484 系统中一颗非常遥远的行星可能存在是可能的，围绕这三颗恒星就像它们是一个一样。

该团队发现了破纪录的三星系统，因为从我们在地球上的位置看到在每一个彼此前面交叉被恒星造成的星光频闪。

该团队转向机器学习来分析来自过境系外行星勘测卫星的广大量数据来发现一种表明这些日食的模式。然后，他们呼吁公民科学家帮助来进一步过滤这些数据以发现有趣的信号。

拉帕泡特说，“我们正在主要的寻找紧凑的多星系统、双星系统中不寻常的脉动恒星和诡异的天体的签名，来识别一个这样的系统令人兴奋，因为它们罕见的被发现，但它们可能比目前统计的更常见” 。

该团队认为许多更像这样的系统可能被跨银河系分布，等待被发现。有些甚至可能展示比 TIC 290061484 系统的恒星更短的轨道。当前的技术可能不足以发现这些紧密束缚的三重星，但帮助正在路上。

南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）定于2027年5月发射，将提供比过境系外行星勘测卫星收集的那些图像更详细的太空图像。

即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的描画。(Image credit: NASA)

美国宇航局的系外行星猎人拍摄宇宙的广阔观望，而罗曼将拍摄“放大”观望。从这个角度看，在一幅来自过境系外行星勘测卫星图像中被单个像素覆盖的空间区域将在罗曼图像中有一个高达 36000 个的像素。事实上，这将允许罗曼更深凝视进银河系的中心，那里的星星紧紧地聚集在一起。

团队成员兼戈达德数据科学家布赖恩鲍威尔说，“除最亮的恒星我们关于银河系中心的很多恒星不太知道，罗曼的高分辨率观望将帮助我们测量来自通常会模糊在一起的恒星的光线，又为我们提供银河系中恒星系统的性质迄今为止最好的观察” 。

罗曼的主要使命之一将是来监测来自数亿颗恒星的光，这应该帮助天文学家发现揭示 TIC 290061484系统的频闪效应。

鲍威尔解释说，“我们很好奇为什么我们已经没有发现像这样有更短的外轨道周期的恒星系统，罗曼应该帮助我们找到它们并带我们更接近弄清楚它们的限制可能是什么” 。