专业和业余天文学家与人工智能的合作使得发现了一组三颗引人注目的恒星,称为TIC 290061484,这一发现是通过美国宇航局的TESS(过境系外行星探测卫星)观测到的宇宙“频闪灯”而识别的。
该恒星系统包含两颗彼此每1.8天公转一次的恒星,以及一颗每25天围绕这对恒星公转的第三颗恒星。这一发现打破了此前在此类系统中外层轨道周期最短的记录,该记录是1956年确定的,一颗外层恒星完成其公转需33天。
来自马里兰州戈达德太空飞行中心和加利福尼亚州山景城SETI研究所的NASA研究科学家维塞林·科斯托夫解释道:“由于该系统的布局较为紧密且呈边缘视图,我们能够准确评估其恒星的轨道、质量、大小和温度。 这也使我们能够研究系统的形成并预测其未来演化。”
科斯托夫是一项研究的主导,该研究于10月2日发布在《天体物理学杂志》上。
微弱的星光变化揭示了位于天鹅座的这个紧密三重星系统。从我们的观察角度看,该系统几乎是平坦的,这意味着这些恒星在其公转过程中会互相掩蔽,近的那颗恒星会阻挡远处恒星的一些光。
为了识别这些掩蔽,科学家们采用机器学习来筛选大量的TESS星光数据,以检测暗淡的变化模式。一个较小的公民科学家团队随后进行了进一步分析,利用多年的非正式训练和经验来发现特别有趣的案例。
这些业余天文学家共同撰写了这项新研究,他们最初通过一个名为“行星猎手”的在线公民科学项目联系,该项目于2010年至2013年期间运营。最终,他们与专业天文学家合作成立了视觉调查组,已经共同活跃了十多年。
麻省理工学院的名誉物理学教授索尔·拉波波特表示:“我们的主要关注点是检测紧凑的多星系统、二元星系统中不寻常的脉动星以及其他不寻常的天体。”拉波波特是论文的共同作者,已经领导视觉调查组超过十年。“发现这样的系统令人兴奋,因为它们并不常见,但它们实际上可能比当前的估计更多。在我们的银河系中,可能存在许多这样的系统,等待被发现。”
由于这些新的恒星系统中的恒星几乎在同一平面上公转,科学家们相信其非常稳定,尽管三颗恒星距离较近(它们的轨道距离比水星绕太阳的轨道还小)。恒星之间的引力相互作用很小,不会显著干扰彼此的轨道,如果它们的轨道倾斜不同,这可能会是一个问题。
虽然预计它们的轨道在数百万年内会保持稳定,但拉波波特警告道:“这里没有生存条件。我们推测这些恒星是通过相同的发育过程共同形成的,这将阻碍其周围行星的形成。然而,可能存在一颗遥远的行星围绕这三颗星公转,就好像它们是一个单一的实体。”
随着内层恒星的老化,它们最终会膨胀并合并,在约2000万到4000万年内导致一次超新星爆炸。
与此同时,天文学家正在寻找轨道周期更短的三重星系统。这一任务使用当前的技术面临挑战,但新进展即将到来。
即将推出的NASA南希·格蕾斯·罗曼空间望远镜将生成比TESS更详细的图像。一个TESS像素覆盖的天空区域可以容纳超过36,000个罗曼像素。与提供全面且浅显的整个天空概述的TESS不同,罗曼将深入研究我们银河系中心密集的区域,提供更详细的见解。
戈达德的数据科学家布莱恩·鲍威尔表示:“银河系中心的大多数恒星要么未知,要么只有最亮的恒星得到确认。罗曼的高分辨率能力将使我们能够测量通常混合在一起的恒星的光,从而为我们深入理解银河系中的星系提供最佳视角。”
此外,罗曼对数亿颗恒星光的广泛监测作为其主要调查的一部分,将增强天文学家发现所有恒星互相掩蔽的其他三重星系统的能力。
鲍威尔评论道:“我们好奇为什么还没有遇到轨道周期更短的星系。罗曼应该会帮助我们找到它们,进而使我们更接近理解它们的潜在极限。”
罗曼望远镜还可能揭示出被更大群体所包围的掩蔽恒星——可能有六颗或更多恒星像蜜蜂围绕蜂巢一样相互公转。
共同作者、匈牙利塞格德大学巴哈天文台的高级研究员塔玛斯·博尔科维茨表示:“在发现三重掩蔽的三重星系统之前,我们并不怀疑它们的存在。然而,一旦我们发现了它们,我们就想,为什么不呢?罗曼也许会揭示出以前未曾见过的系统和对象,令天文学家感到震惊。”