雙星系統

雙星系統

雙星系統是指由兩顆恆星組成,相對於其他恆星來說,位置看起來非常靠近的天體系統。聯星是指兩顆恆星各自在軌道上環繞著共同質量中心的恆星系統。雙星可以當成聯星的同義詞,但一般而言,雙星可以是聯星,也可以是沒有物理關聯性,只是從地球觀察是在一起的光學雙星。雙星系統是天體物理學中一個重要研究課題,對於研究不同天體間的關係問題具有重要意義。

簡介

雙星系統雙星系統

雙星系統是指由兩顆恆星組成,相對於其他恆星來說,位置看起來非常靠近的天體系統

聯星是指兩顆恆星各自在軌道上環繞著共同質量中心的恆星系統。一般稱其中較亮的一顆為主星,而另一顆稱為伴星、伴隨者,或第二星。從19世紀初開始的研究顯示,大多數的恆星如果不是聯星,就是超過兩顆以上恆星組成的多星系統。

雙星可以當成聯星的同義詞來用,但一般而言,雙星可以是聯星,也可以是沒有物理關聯性,只是從地球觀察是在一起的光學雙星

雙星系統包括物理雙星、光學雙星、目視雙星等。雙星系統對於研究不同天體間的關係問題具有重要意義。

發現及觀測歷史

雙星系統雙星系統

1650年,GiovanniBattistaRiccioli在大北斗大熊座)發現雙星系統。

1685年,在南天的南十字座,豐特奈神父發現了明亮的十字架二雙星系統。

1767年,約翰·米契爾最早提出雙星可能彼此間有著物理上的關聯性,他認為雙星都是由彼此對齊而形成的可能性太小。

1779年,威廉·赫歇爾開始觀測雙星系統,不久就發表了含700對雙星的目錄。

1802年,科學家威廉·赫歇爾首次提出了“雙星”這個名詞。

1827年,第一個雙星系統的完整軌道大熊座Xi,由FélixSavary計算完成。

1844年,德國天文學家貝塞爾根據天狼星的移動路徑出現的波浪圖形,推斷天狼星處於雙星系統,從而得出它有一顆伴星和繞轉周期約為50年的結論。這顆伴星於1862年被美國天文學家克拉克(A.Clark)用他自製的當時最大的口徑4.7m折射天文望遠鏡最先看到。

形成理論

重力形成理論

雙星系統雙星系統
雖然這種可能性相當低,但經由重力捕獲將兩顆恆星結合在一起創造出雙星系統,並不是不可能的。在這個過程中,需要三個天體,依據能量守恆律需要一個物天體帶走被捕獲天體的能量。但雙星系統數量眾多,這不可能是形成雙星系統的主要程式。

擾動形成理論

三顆恆星位置接近,在三者相互擾動之下,系統終會將三顆恆星中的一顆拋出,並且假設在沒有明顯的進一步擾動下,留下來的兩顆星會形成穩定的雙星系統。

質量傳輸和吸積理論

當一顆主序星在演化的過程中尺寸增加時,或許會超出它的洛希瓣,意味著有些物質可能會進入伴星的重力牽引大於它本身引力的區域。這樣的結果是質量從一顆恆星由所謂的洛希瓣溢流,經由吸積盤的吸收或直接的撞擊,而傳輸至另一顆恆星(伴星),形成雙星系統。

分類

物理雙星

雙星系統雙星系統
一顆恆星圍繞另外一顆恆星運動,並且互相有引力作用,稱為物理雙星。

光學雙星
兩顆恆星看起來靠的很近,但是實際距離卻非常遠,這稱為光學雙星。一般所說的雙星,沒有特別指明的話,都是指物理雙星。

目視雙星
根據觀測方式不同,通過天文望遠鏡可以觀測到的雙星稱為目視雙星;

分光雙星

只有通過分析光譜變化才能辨別的雙星稱為分光雙星。

食雙星
有的雙星在相互繞轉時,會發生類似日食的現象,從而使這類雙星的亮度周期性地變化。這樣的雙星稱為食雙星或食變星。食雙星一般都是分光雙星。

密近雙星
有的雙星,不但相互之間距離很近,而且有物質從一顆子星流向另一顆子星,這樣的雙星稱為密近雙星。

X射線雙星
有的密近雙星,物質流動時會發出X射線,稱為X射線雙星。

軌道周期

雙星系統中恆星的軌道周期可以短於一小時(如獵犬座AM),或是數天(天琴座β型變星),但是也有長達數十萬年的(環繞著南門二(半人馬座αAB)的比鄰星)。

相關研究

雙星系統雙星系統

發現雙星系統

2012年8月28日,美國一個天文學研究團隊發布最新研究成果,他們利用“克卜勒”太空望遠鏡首次觀測到一個雙星系統中兩個行星圍繞一對恆星運轉。此前的天文學研究已證實,宇宙中的恆星多數不會像太陽一樣“孤獨地”運轉,而往往會伴隨另一顆恆星,並且兩者相互環繞運轉。天文學家已在這些雙星系統中發現圍繞它們公轉的行星,但數量都沒有超過一個。

據領導這項研究的美國州立聖迭戈大學天文學家傑羅姆·歐羅斯介紹,新發現的雙星系統被命名為“克卜勒-47”,這一系統中的其中一個恆星具有類似太陽的體積,另一個的體積僅有它的三分之一。兩個行星的大小則與海王星相近,它們在相當近的軌道上圍繞雙星公轉。

更重要的是,在最外圍軌道運轉的那顆行星,恰恰處在天文學家稱為“宜居地帶”的位置上,其進一步的研究有可能發現類似地球的宜居行星

有四個太陽的行星被證實

2012年10月17日,英國科學家近日確認了一顆與4顆恆星相伴的行星,這意味著該行星的天空上有“四個太陽”,這是天文界首次發現此類天體系統。這顆行星位於天鵝座,距地球約3200光年,大約是地球大小的6.2倍。

研究人員發現,這顆被稱作PH1的行星繞著一個雙星系統鏇轉,而同時還有另一個雙星系統繞著它轉動,這意味著同時有4顆恆星照亮它的天空。但這樣的系統也讓天文學家困惑,不明白這顆行星如何能在4顆恆星的引力下穩定存在而沒有被“撕碎”。

雙星系統是兩顆恆星互繞鏇轉的系統,這種系統並不罕見,但擁有行星的雙星系統並不多。在數以千計的已知行星中,此前只發現有6顆行星是繞雙星系統鏇轉的。而本次發現的行星PH1是第一顆同時還伴有另一個雙星系統的行星。

奇特行星擁有兩個太陽奇特行星擁有兩個太陽

法國科學家發現有兩個太陽的天體

台北時間2013年4月1日訊息,據國外媒體報導,法國科學家認為他們已經在特別遙遠的一個星系裡,捕捉到一顆天體2MASS0103(AB)b圍繞兩個太陽運行的第一張圖,由法國格勒諾布爾約瑟夫傅立葉大學的菲利普-達拉姆及其同事在2012年11月拍攝到。他們查閱望遠鏡的檔案數據後發現,這個巨大天體在2002年到2012年間運行了相當遠的一段距離。

他們認為,這顆星球的運行軌道距離雙子星大約有125億公里。它距離它的主星非常近,很有可能正是雙子星周圍的塵埃盤形成了該天體,很多行星都是這么誕生的。但是2MASS0103(AB)b的質量是木星的12到14倍,位於行星和降級恆星褐矮星之間的分界線上。

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