本文介绍了一个新发现的三重星系统TIC 290061484，该系统由两颗每1.8天互绕的双星和一颗以25天周期围绕它们运转的星体组成。该发现由NASA的过境系外行星勘测卫星（TESS）通过人工智能技术识别。研究人员指出，这一系统的紧凑配置使他们能够测量恒星的轨道、质量和温度，从而深入研究其形成和演变过程。尽管恒星彼此靠近，科学家们认为系统很稳定，且可能会在未来数百万年内保持这种状态。随着内侧恒星的老化，它们将最终合并并引发超新星爆炸。未来，NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将进一步探索银河系，揭示更多的星系和天体。
本文根据Science X的编辑政策经过了全面审查。编辑们强调了特定属性，以确保内容的可信性和可靠性。艺术家所描绘的概念展示了在被指定为TIC 290061484的系统中，三颗恒星之间的紧密轨道关系。如果将其置于我们太阳系的中心，这三颗恒星的轨道将容纳在一个比水星绕太阳轨道还要小的空间内。三颗恒星与太阳的相对大小也得到了准确的比例展示。此插图的创作归功于美国国家航空航天局（NASA）戈达德太空飞行中心。
专业和业余天文学家借助人工智能实现了重要突破，识别出了一个独特的三重星系统，称为TIC 290061484。这个星际三重奏是通过NASA的过境系外行星勘测卫星（TESS）观察到的宇宙“闪光灯”发现的。TIC 290061484由一对每1.8天互绕的双星组成，旁边还有一颗以25天的周期围绕这对双星运转。这一非凡发现创造了此类系统中最短外轨道周期的新纪录，超越了1956年设立的记录，当时的第三颗恒星围绕内对星的轨道周期为33天。
“由于系统的紧凑边缘配置，我们也可以测量其恒星的轨道、质量、大小和温度，”马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心研究科学家维塞林·科斯托夫解释道，“这使我们也可以研究系统的形成过程并预测其潜在演变。”科斯托夫主导的研究论文详细阐述了这些发现，并于2024年10月2日发表在《天体物理学杂志》上。闪烁的星光帮助揭示了这一紧密三重星系统，位于天鹅座，从我们的视角看几乎呈现出平坦的状态。这种配置导致恒星在其轨道上相互遮蔽，近距离的恒星阻挡了远处恒星的一部分光线。
科学家们利用机器学习技术，从TESS的海量星光数据中筛选出指示日食的微弱光变模式。随后，一小组拥有多年经验和非正式培训的公民科学家进行了进一步分析，发现了一些特别引人注目的案例。这些业余天文学家作为新研究的共同作者，最初是在2010年至2013年间参加一个名为“行星猎人”的在线公民科学项目时相识。志愿者们后来与专业天文学家合作，成立了一个名为视觉调查组的新组织，该组织已活跃超过十年。
“我们主要寻找紧凑的多星系统、二元系统中的异常脉动恒星以及其他特殊天体的特征，”麻省理工学院（MIT）物理学名誉教授索尔·拉帕波特表示。拉帕波特作为论文的共同作者，已在视觉调查组中担任重要角色超过十年。“识别出这样的系统令人振奋，因为它们极为罕见，但可能比当前记录显示的更为普遍。我们的银河系中很可能散布着许多这样的系统，等待被发现。”
由于这个新发现系统中恒星几乎共面的轨道，科学家们认为尽管它们彼此靠近，但该系统很可能很稳定，因为这三颗恒星的轨道被限制在比水星绕太阳轨道还要小的区域内。每颗恒星的引力影响并不会显著干扰其他恒星，反之若它们的轨道朝不同方向倾斜，有极大几率会出现更大的干扰。然而，尽管预计这些轨道在数百万年内将保持稳定，拉帕波特强调，“这里没有人类居住。”科学家们推测，这些恒星是通过共同的生长过程形成的，这将阻碍任何星体在其近距离内形成。唯一的潜在例外可能是远离三颗恒星的行星，像一个整体一样围绕它们运转。
随着内侧恒星的老化，它们最终将膨胀并合并，最终在约2000万到4000万年后引发超新星爆炸。与此同时，天文学家们正在寻找具有更短轨道周期的三重星。虽然现存技术在这一搜索中面临挑战，但一项新工具即将问世。NASA即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜预计将提供比TESS更为详细的图像。同一区域的天空，单个TESS像素所覆盖的范围将包含超过36,000个罗曼像素，从而更深入地探索我们的银河系，那里星星密集分布。
“除了最亮的恒星，我们对银河系中心的许多恒星知之甚少，”共同作者、戈达德数据科学家布莱恩·鲍威尔指出。“罗曼的高分辨率能力将使我们也可以测量那些通常模糊在一起的恒星的光线，为咱们提供对银河系中恒星系统本质的最全面洞察。”这幅图概述了三项过境探测任务的搜索区域：NASA即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜、TESS（过境系外行星勘测卫星）和已退役的开普勒太空望远镜。开普勒发现了13个三重日食的三重星系统，而TESS迄今已发现超过100个，天文学家们预计罗曼将揭示超过1,000个。
“好奇心驱动着我们探索为何尚未发现轨道周期更短的星系，”鲍威尔表示。“罗曼应该能让我们揭示它们，并让我们理解它们的极限。”罗曼望远镜还可能揭示出属于更大星群的日食恒星，这些星群可能由六颗或更多恒星以动态的蜂群方式相互环绕。“在发现三重日食的三重星系统之前，我们并未预料到它们的存在，”共同作者、匈牙利塞格德大学巴亚天文台的高级研究员塔玛斯·博尔科维茨表示。“然而，一旦我们得知它们，就想，为啥不呢？罗曼还可能揭示出全新的系统和天体类别，这将令天文学家们惊叹不已。”
有关更详细的见解，请参阅V. B. Kostov等人撰写的研究论文，标题为《TIC 290061484：具有已知最短外轨道周期24.5天的三重日食系统》，发表于《天体物理学杂志》（2024年）。DOI: 10.3847/1538-4357/ad7368。期刊信息：天体物理学杂志。此信息由NASA提供。
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