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六恒星系統(tǒng)中的每一對恒星距離都比較近，如果存在行星圍繞其中單顆恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，那么這顆行星上將很難有生命存在。
——張?jiān)A 南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院副教授
“文明只能在持續(xù)時(shí)間較長的、氣候溫暖的恒紀(jì)元里發(fā)展。大部分時(shí)間里，人們集體脫水貯存起來，當(dāng)較長的恒紀(jì)元到來時(shí)，再集體浸泡復(fù)活，開始生產(chǎn)和建設(shè)。”這是小說《三體》中的一個(gè)片段。誰也不清楚，三體世界明日的天空中會(huì)有幾顆太陽，迎來的是酷暑、嚴(yán)寒，還是期盼已久的暖風(fēng)。3顆太陽讓三體人活在無盡的恐懼當(dāng)中。
然而，浩瀚宇宙中，如這般由3顆恒星組成的系統(tǒng)并不少見，人們還發(fā)現(xiàn)過恒星數(shù)量更多的系統(tǒng)。據(jù)外媒1月27日報(bào)道，一個(gè)由美國國家航空航天局（NASA）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，首次發(fā)現(xiàn)了一個(gè)相互掩食的六恒星系統(tǒng)TYC 7037-89-1。相關(guān)研究論文已被國際期刊《天文學(xué)雜志》接收。
兩兩掩食 如舞池中的三對情侶
此次新發(fā)現(xiàn)的六恒星系統(tǒng)位于波江星座，它們兩兩一組，相互繞轉(zhuǎn)。
當(dāng)然，該系統(tǒng)之所以被認(rèn)定為六恒星系統(tǒng)，而非3個(gè)雙星系統(tǒng)，是因?yàn)樗鼈冎g的牽絆比簡單的雙星系統(tǒng)深得多。
這6顆恒星內(nèi)部共有三級結(jié)構(gòu)，像極了同一個(gè)圈子的人背著朋友和其他人偷偷建的不同微信群。
6顆恒星兩兩配對繞轉(zhuǎn)，宛如舞池中正在跳華爾茲的三對情侶，組成3個(gè)固定的雙星系統(tǒng)，此為第一級結(jié)構(gòu)。
為了便于理解，我們姑且將每對情侶都看成一個(gè)整體，以“A夫婦”“B夫婦”和“C夫婦”代稱。研究顯示，“A夫婦”的軌道周期僅為1.3天，也就是說，“A夫婦”二人每隔1.3天就相互繞轉(zhuǎn)一圈。“B夫婦”與“C夫婦”的軌道周期分別是1.6天、8.2天。
“A夫婦”與“C夫婦”離得近、關(guān)系好，他們也在相互繞轉(zhuǎn)，此為第二級結(jié)構(gòu)。AC系統(tǒng)的軌道周期便長了許多，大約為4年。
AC兩對“夫婦”還可以再組成一個(gè)整體，與距離遠(yuǎn)一些的“B夫婦”相互繞轉(zhuǎn)，此為第三級結(jié)構(gòu)。他們的軌道周期更長，大約為2000年。
“宇宙中多顆恒星在一起的現(xiàn)象非常普遍。”北京大學(xué)物理學(xué)院天文學(xué)系副主任張華偉研究員在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示，根據(jù)現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)，銀河系中大量的恒星都有“小伙伴”，多處于雙星系統(tǒng)中。三星、四星系統(tǒng)也少量存在。此前也發(fā)現(xiàn)過六恒星系統(tǒng)，如肉眼可見的雙子座α星（中國星官名為北河二）。當(dāng)然，宇宙中還存在更為龐大的多星系統(tǒng)，最極端的例子當(dāng)屬疏散星團(tuán)和球狀星團(tuán)，前者坐擁幾百、上千顆恒星，后者甚至由幾百萬顆恒星組成。
“此次發(fā)現(xiàn)的六星系統(tǒng)獨(dú)特之處在于，這三對恒星都是相互掩食的。”張華偉說。
南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院副教授張?jiān)A同樣指出了這一點(diǎn)。他告訴記者，如果從舞池外觀察這三對恒星“夫婦”，你會(huì)發(fā)現(xiàn)每一對“夫婦”轉(zhuǎn)圈時(shí)總會(huì)有一些時(shí)刻，一個(gè)人恰好擋住了另外一個(gè)人，這就是掩食。金星凌日就是典型的掩食現(xiàn)象。
“這是一個(gè)絕妙的巧合，即地球恰好與該六星系統(tǒng)在同一軌道平面上?！睆?jiān)A表示，此前發(fā)現(xiàn)的北河二的6顆恒星沒有出現(xiàn)掩食現(xiàn)象，原因就是我們與其軌道平面不同。我們觀測北河二，不像是站在舞池外圍平視望向舞池中央，而像是倒掛在天花板上俯視它。
TESS立功 周期性光變甄別多星系統(tǒng)
科學(xué)家如何在璀璨群星中找出這一獨(dú)特的多星系統(tǒng)？這要?dú)w功于美國在2018年發(fā)射的太空望遠(yuǎn)鏡——凌日系外行星巡天望遠(yuǎn)鏡（TESS）。
受限于探測目標(biāo)的距離與望遠(yuǎn)鏡的分辨率，六恒星系統(tǒng)在TESS眼中僅是一個(gè)光斑，但它們相互遮擋時(shí)會(huì)使這顆光斑的亮度產(chǎn)生周期性改變，從而使得研究人員確定這是一個(gè)多星系統(tǒng)，而非單顆恒星。
利用周期性光變規(guī)律，研究人員測算出了這6顆恒星的相關(guān)參數(shù)，這一系統(tǒng)的真容逐漸變得清晰起來。三對恒星皆為“一胖一瘦”的組合，“胖”星的質(zhì)量和直徑比太陽稍大，“瘦”星則比太陽稍小一些。
這樣的多恒星系統(tǒng)是怎樣形成的？學(xué)界一直在研究和探討。
張?jiān)A告訴記者，目前主流的多恒星系統(tǒng)形成模型主要有兩種，一種是“青梅竹馬”，另一種是“一見鐘情”。
恒星通常是批量形成的。最初，氣體云塌縮形成原恒星，原恒星相互吸引，最終可誕生成千上萬顆恒星。這些恒星處于不規(guī)則運(yùn)動(dòng)中，有些距離近的恒星因較強(qiáng)的引力而逐漸靠近，可演化為雙星系統(tǒng)，少數(shù)情況下也會(huì)出現(xiàn)多星系統(tǒng)。此為“青梅竹馬”型。
當(dāng)然，并非所有的“曖昧”都有始有終，有些分離較遠(yuǎn)、引力約束不牢固的系統(tǒng)可能會(huì)受到其他恒星的干擾，變得不穩(wěn)定，最終的結(jié)果就是有星“出軌”，“多角戀”變“兩角戀”，或者兩情侶最終勞燕分飛。
如果一顆恒星質(zhì)量較大，當(dāng)個(gè)頭比它小很多的恒星掠過時(shí)，有可能被其捕獲。這兩顆恒星雖然年齡不同，卻一見如故、惺惺相惜，此為“一見鐘情”型。
事實(shí)上，在以光年為丈量單位的宇宙中，恒星的平均移動(dòng)速度只有幾十千米/秒，慢得幾乎與《瘋狂動(dòng)物城》中的樹懶一樣。速度慢就決定了兩顆恒星邂逅的幾率小得可憐，因此“一見鐘情”型發(fā)生的概率相對“青梅竹馬”型更小。
“再者，由于此次發(fā)現(xiàn)的新系統(tǒng)中，六顆恒星質(zhì)量相差不大，因此其形成機(jī)制可能更傾向于第一種。”張?jiān)A說。
多顆太陽 生存環(huán)境或惡劣非凡
目前科學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)該六恒星系統(tǒng)中有行星存在的跡象。但如果假設(shè)該系統(tǒng)中存在行星，而我們又恰好生活在這顆行星上，會(huì)不會(huì)面臨比三體人更恐怖的生存環(huán)境？
答案是肯定的。
張華偉表示，小說中三體人的無數(shù)個(gè)文明皆因測不準(zhǔn)3顆太陽與三體人所在行星的運(yùn)行規(guī)律而消亡，而六恒星系統(tǒng)遠(yuǎn)比三恒星系統(tǒng)復(fù)雜。
“該系統(tǒng)中的每一對恒星距離都比較近，如果存在行星圍繞單顆恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，那么這顆行星上將很難有生命存在，因?yàn)樽罱嚯x的這兩顆巨大而炙熱的太陽會(huì)讓行星如被架在火爐上烘烤一般?！睆?jiān)A說。
張?jiān)A推測，如果行星圍繞雙星系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，那么我們將看到2個(gè)太陽或4個(gè)太陽。原因在于ABC三對雙星系統(tǒng)中，AC距離較近，B則遠(yuǎn)很多。如果行星圍繞A或C系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)看到A和C系統(tǒng)的4個(gè)太陽；如果行星圍繞B運(yùn)轉(zhuǎn)，估計(jì)只能看到B系統(tǒng)的這兩個(gè)太陽，AC系統(tǒng)很有可能以4顆亮星的形式閃耀于天空中。
“要看到這樣的景象，首先對行星軌道有嚴(yán)格的要求?！睆?jiān)A補(bǔ)充道。第一，行星需要離開雙星或四星系統(tǒng)足夠遠(yuǎn)，才能保證自己的軌道是穩(wěn)定的。第二，行星需要在多星系統(tǒng)外的宜居帶內(nèi)，既不會(huì)太冷也不會(huì)太熱，可以維持液態(tài)水。好在AC四星系統(tǒng)周圍的宜居帶剛好足夠遠(yuǎn)，可以存在穩(wěn)定的行星軌道。當(dāng)然B雙星系統(tǒng)的宜居帶內(nèi)也可以存在穩(wěn)定的行星軌道。最后，如果要孕育生命，對行星本身也有很高的要求。比如，宜居帶內(nèi)的行星需要是一個(gè)類地行星，具有巖石的外殼；行星需要有大氣，而且大氣成分和環(huán)境適合高等生命存在等。
當(dāng)然，任何的引力擾動(dòng)都有可能改變行星原本的運(yùn)行軌道，也許會(huì)讓這顆行星更靠近主恒星，也有可能將它“踢”得更遠(yuǎn)。
與命運(yùn)飄忽不定的行星相對，這六顆恒星的演化似乎短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)太大改變。
“通常，恒星質(zhì)量越大，其演化進(jìn)程越快。這6顆恒星質(zhì)量均與單個(gè)太陽質(zhì)量相近，其各自的演化速度也將跟太陽差不多。而太陽壽命長達(dá)約100億年，由此可見系統(tǒng)中每顆恒星還將以現(xiàn)有的狀態(tài)存續(xù)很長時(shí)間?！睆埲A偉表示，這6顆恒星的相對關(guān)系也可能基本穩(wěn)定。總而言之，它們的質(zhì)量相對較小，也相差不大，短期內(nèi)應(yīng)該不會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā)、相互碰撞等劇烈事件。
也許等時(shí)光流逝、你我老去，再去回眸這六顆星，它們依然懸于浩渺星河中，巋然不動(dòng)。百年歲月流金，之于它們，只是瞬間。（科技日報(bào)實(shí)習(xí)記者 于紫月）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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