恒星系统（恒星系统）

简介

恒星系统是指由恒星和围绕它运转的行星构成的天体系统。

系统的形成、运转有一定的规律性和周期性。我们所生存的地球就位于太阳系这个恒星系统内。

随着恒星系统的演变而产生的变化。

联星系统

由两颗恒星组成的恒星系统称为联星、联星系统或物理双星。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为焦点的椭圆轨道上互绕着(参见二体问题)。

联星的例子有天狼星、南河三和天鹅座X-1，而最后的这个可能是一个黑洞。

聚星系统

聚星或物理聚星是超过两颗以上恒星组成的系统。聚星系统如果由三颗恒星组成，就称为三合星、三重星或三元星；四颗星的系统称为四重星 或四合星；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。

但如果这个系统由阶式模型来运行，那么它有可能是稳定的。在阶式模型系统内，若干恒星按几个子系统运行，几个子系统作为一个整体在更大的轨道上绕着质心运转；子系统可能还可以再分为更小的次系统，有时甚至可以继续细分下去。

在这种情况下，各个恒星将持续地以更稳定的开普勒式轨道绕着系统的质心运行。不同于拥有数量庞大恒星的星系和星团而更为复杂的动力学系统。

目前的三合星系统通常都是阶式模型：这些系统一般可以分成一对联星和一颗较远的伴星。比邻星系就是一个典型的例子（不同于小说中更近似三体问题的模型）。

有着更多恒星的聚星系统也都是阶式模型。

南门二（比邻星系）

这个系统就是《三体》的原型，可以参考上一节的叙述。其中的联星系统由半人马座α的A星和B星组成，那个伴星则是大家熟知的比邻星。比邻星最近距太阳4.2光年，而联星系统距太阳4.6光年。

Gliese667

这个系统也属于典型的2+1式模型。其中的伴星667C有数颗卫星，其中第三颗行星667Cc是可能的宜居行星。

HD 188753

这个系统反了过来，伴星的质量更大，联星系统围绕这颗伴星运转。已知联星系统内部的两颗恒星转一周需要158天，围绕伴星公转需要25.7年。

此外还有更多的三合星系统。

长蛇座ε

猎户座θ1

猎户座σ

天鹰四

北河二(双子座α)

这个系统可以分为三个联星系统，即2+2+2。其中一对联星系统以类似联星的方式互相围绕着运行，另一个联星系统在较远的距离上围绕着两个系统运行，即(2+2)+2。

ADS 9731

这个系统可以分为两个三合星系统，即3+3。其中的两个子系统的结构相同，都是一个伴星围绕着一个联星系统，即(2+1)+(2+1)。

开阳星

房宿二

仙后座AR

理论上，模拟一个聚星系统比模拟联星系统更困难，当多体问题的动力系统介入时，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。如果这个系统出现埃文斯所谓的阶式模型，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，而且一质如此的细分下去。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。不同于拥有数量庞大恒星的星系和星团而更为复杂的动力学系统。

艺术家臆测的HD 188753轨道，是一个三合星系统。

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。例如，在1999年修订的Tokovinin目录 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。

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。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。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。

新论点

据国外媒体报道，按照现代科学的定义，所谓的恒星系统通常是指那些拥有一颗恒星并且在其周围还运行着一至数十颗各种类型行星的天体结构。所有的恒星系统（其中也包括太阳系）都遵循着一个最主要的条件：中心是一颗巨大且炙热的恒星。当然，个别恒星系中会拥有两颗恒星，即所谓的双恒星系统。但是，从现在开始，上述观点将不得不进行必要的修正－－“斯匹策”红外空间望远镜日前首次发现了一个由四颗“太阳”组成的恒星系统。起初，“斯匹策”望远镜先是观测到了一个围绕双恒星系统旋转的体积异常巨大的气态尘埃圆盘。通常情况下，在这类圆盘构造中都储存着用于孕育行星、小行星和其他天体的“建筑材料”。然而，随后的观测却令科学家们感到万分震惊：在该圆盘构造中居然还存在着两颗恒星，并且它们的引力还对圆盘的运行产生了显著影响。

美国宇航局的天文学家们表示，“斯匹策”望远镜发现的圆盘结构由两个环组成。这意味着，今后在这一拥有四个“太阳”的恒星系统中将会分布两条行星带。如果在该恒星系中的某颗行星上有生命存在，那么他们将会同时看到四颗“太阳”。据介绍，这个独一无二的恒星系统的编号为HD 98800B，距离地球约1000万光年。同时，该系统显得非常“孤单”－－距离其最近的星座长蛇星座也要在150光年之外。

NASA指出，尽管HD 98800B系统中的四颗恒星之间都存在着引力作用，但每对恒星之间的距离却非常大，接近50个天文单位（一个天文单位相当于地球与太阳的平均距离，约1.5亿公里，与冥王星到太阳的距离相当。对这一奇特系统更进一步的观测表明，在构成圆盘的两条环中，一条距离中心的两颗恒星约5.9个天文单位，另一条则距离约1.2个天文单位。不过，在较近的环状结构中却未必会演化出行星，其最有可能成为小行星和彗星的摇篮。而在另一条环状结构中则非常有可能孕育出行星。

加利福尼亚大学的天文生物学家埃利斯·费尔兰表示：“通常来说，当在原始的行星盘中形成自由的运行通道后，就意味着行星的形成。但是在HD 98800B系统中却存在着两个相对独立的原始行星盘，并且它们还要受到四颗恒星引力的影响。”

计算结果表明，在数百万年之后，HD 98800B中将会诞生首批行星系统。

最新发现

2022年7月消息，由清华大学天文系祝伟教授牵头的国际团队宣布在宇宙中发现两个罕见的恒星系统

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这两个被命名为Bernhard-1和Bernhard-2的新天体发现的论文于近日在线发表于国际学术期刊《天体物理学杂志快报》。^[1]