普查发现太阳 10 秒差距内有 92 个多恒星系统

Sistema Solar

Sistema Solar - Triff/Shutterstock.com

马德里大学的研究人员完成了对地球半径 10 秒差距(32.6 光年)范围内恒星系统的全面调查。该研究在该区域 424 个已知恒星和亚星体中确定了 92 个多星系统。该研究结合了欧洲航天局盖亚望远镜 DR3 目录和华盛顿双星目录的数据,后者汇集了数十年的径向速度测量结果。

这项调查揭示了恒星形成引力伙伴关系的独特模式。在确定的 92 个系统中,68 个是二元系统(两个物体),19 个是三元系统,3 个是四元系统,2 个是极其复杂的五元系统。

大明星更喜欢同伴

质量超过太阳一半的恒星有 41% 的概率拥有至少一个受引力束缚的伴星。对于较小质量的物体,这种模式会发生巨大的变化。小于 0.1 个太阳质量的红矮星和棕矮星存在于多恒星系统中的可能性仅为 9%。

这种差异揭示了恒星动力学的一个基本方面:

  • 大质量恒星往往会形成多个系统
  • 低质量物体更喜欢避免引力关联
  • 质量显着决定恒星的“关系状态”
  • 宇宙重量级人物成群结队旅行
  • 轻量级的人倾向于孤独

可变且复杂的轨道周期

已确定的系统的轨道周期涵盖了截然不同的时间尺度。一些紧密结合的对在几天内完成一个轨道。其他相距较远的对需要数千万年才能相互绕行。在最极端的观测情况下,恒星看起来几乎是解耦的,但细致的结合能计算已证实它们仍然保持着引力连接。

将勘测限制在 10 秒差距的技术原因至关重要。恒星距离越远,确认它是否有伴星就越困难。将半径限制为特定值可确保调查的完整性并降低其他同伴隐藏在检测范围之外的可能性。

对寻找宜居系外行星的影响

这次人口普查的重要性超出了天文好奇心。它将为致力于寻找宜居世界的下一代望远镜提供重要数据。美国宇航局的宜居世界天文台 (HWO) 和欧洲航天局的大型系外行星干涉仪 (LIFE) 旨在直接对地球类似物进行成像。

伴星给这些设备带来了一个重大问题。它们施加在主恒星上的引力会扭曲径向速度读数,这是寻找系外行星最常见的方法之一。当这些望远镜花费数周时间观察一个有希望的候选星时,其数据却受到来自未知伴星的噪音的影响,结果就是浪费了极其宝贵的科学时间。

这项新调查是三篇研究文章系列的巅峰之作。作者之前分析了 100 秒差距内的多星系统,并绘制了已知最远双星系统的边界。这项详细的普查将为未来的观测活动提供基础,并帮助研究人员优化这些下一代望远镜的使用。

这项研究展示了我们邻近的宇宙邻居中恒星形成和演化的基本模式。虽然我们的太阳仍然是一个孤独的物体,但大多数恒星都是结伴旅行的。了解这些引力动力学使科学家更接近发现太阳系以外潜在的宜居世界。

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