三合星系统是由三颗恒星形成的吗,具体是什么样子的?

2024-05-14

1. 三合星系统是由三颗恒星形成的吗,具体是什么样子的?

在我们银河系中,有不少三颗恒星组成的三合星系统,比如目前的北极星(勾陈一)、半人马座α星(南门二)、HD 188753,格利泽667等等,它们的绕行方式各有特点,但是对于差不多质量的三颗恒星,是很难在实际中长期稳定绕行的。

三合星系统
在我们银河系中,有近2000亿颗恒星,据估计,这些恒星当中的有超过一半的处于聚星系统当中,也就是由两颗或者两颗以上恒星相互绕行形成的天文系统,其中双星系统是最多的,三合星系统也有不少,比如距离太阳系最近的南门二,就是一个典型的三合星系统。

根据牛顿力学的描述,三颗恒星相互绕行属于典型的多体问题,在理论上处于混沌状态,极易受微小影响导致轨道发生巨大变化,使得三体问题不存在固定的解,只有当三颗恒星的质量相差较大时,形成限制性三体问题,这样比较容易形成长时间稳定的三合星系统。

在理论上,三颗恒星的质量越相近,就越难形成长期稳定的系统,如果三颗恒星的质量完全相等,就只有几个特殊的情况能稳定存在,比如平面中三颗恒星形成等边三角形,然后绕三角形中心旋转,或者三颗恒星在一条8字轨道上运行。



如果在三维空间中将更加复杂,对于三颗质量完全相等,初始参数又刚好形成稳定轨道的情况,在实际当中几乎是不可能发生的。

北极星
目前的北极星是勾陈一,勾陈一是典型的三合星系统,距离地球434光年,在古代人们一直以为勾陈一是一颗独立的恒星,在200多年前,英国天文学家赫舍尔用望远镜发现勾陈一存在一颗亮度较大的伴星——勾陈一B,两者距离为3600亿公里。

直到2006年,哈勃天文望远镜又发现其中一颗较小质量的伴星——勾陈一AB,距离勾陈一27亿公里。三者的绕行关系如图中所示。

半人马座α星
半人马座α星在中国古代称之为南门二,是距离太阳系最近的恒星系统,有大约4.2光年,也就是大刘《三体》中描述的三体星系。



半人马座三星的绕行方式和北极星完全不同, 半人马座α星A和 半人马座α星B相互绕行,然后小质量的比邻星在远处,绕着两颗大质量恒星的质量中心运行,三颗恒星的质量分别是太阳质量的110%、90%和12%。

格利泽667
格利泽667是距离地球22.7光年的一个三合星系统,视星等只有5.89,其中格利泽667A(0.75⊙)与格利泽667B(0.65⊙)形成偏心轨道相互绕行,然后格利泽667C(0.38⊙)在远处绕前面两颗恒星运行,类似半人马座α星的绕行方式。

三合星系统的世界
对于三合星系统,在任意一颗恒星周围,也是可能形成行星的,比如半人马座α星B周围就存在一颗行星,比邻星周围至少存在两颗行星,在三合星系统HD 188753当中,主星也至少存在一颗行星。

如果恰好在某颗行星上形成了高级生命,那么在它们看来,天上就有三颗“太阳”,而且每颗太阳的亮度随着时间变化,就如《三体》当中三体文明的遭遇一样。

在我们银河系中,除了三合星之外,还存在四合星,五合星,六合星,七合星等等,其绕行方式也更加复杂;比如北斗星当中的开阳星,就是一个七合星系统,开阳主星和开阳辅星各自又是双星系统,其中开阳主星中的子星一又是一个三合星,子星二则是一对密近双星。

三合星系统是由三颗恒星形成的吗,具体是什么样子的?

2. 三颗恒星形成的三合星系统是怎么样的?

在我们银河系中,有不少三颗恒星组成的三合星系统,比如目前的北极星(勾陈一)、半人马座α星(南门二)、HD 188753,格利泽667等等,它们的绕行方式各有特点,但是对于差不多质量的三颗恒星,是很难在实际中长期稳定绕行的。
  三合星系统
  在我们银河系中,有近2000亿颗恒星,据估计,这些恒星当中的有超过一半的处于聚星系统当中,也就是由两颗或者两颗以上恒星相互绕行形成的天文系统,其中双星系统是最多的,三合星系统也有不少,比如距离太阳系最近的南门二,就是一个典型的三合星系统。
  
  根据牛顿力学的描述,三颗恒星相互绕行属于典型的多体问题,在理论上处于混沌状态,极易受微小影响导致轨道发生巨大变化,使得三体问题不存在固定的解,只有当三颗恒星的质量相差较大时,形成限制性三体问题,这样比较容易形成长时间稳定的三合星系统。
  
  在理论上,三颗恒星的质量越相近,就越难形成长期稳定的系统,如果三颗恒星的质量完全相等,就只有几个特殊的情况能稳定存在,比如平面中三颗恒星形成等边三角形,然后绕三角形中心旋转,或者三颗恒星在一条8字轨道上运行。
  
  如果在三维空间中将更加复杂,对于三颗质量完全相等,初始参数又刚好形成稳定轨道的情况,在实际当中几乎是不可能发生的。
  北极星
  目前的北极星是勾陈一,勾陈一是典型的三合星系统,距离地球434光年,在古代人们一直以为勾陈一是一颗独立的恒星,在200多年前,英国天文学家赫舍尔用望远镜发现勾陈一存在一颗亮度较大的伴星——勾陈一B,两者距离为3600亿公里。
  
  直到2006年,哈勃天文望远镜又发现其中一颗较小质量的伴星——勾陈一AB,距离勾陈一27亿公里。三者的绕行关系如图中所示。
  半人马座α星
  半人马座α星在中国古代称之为南门二,是距离太阳系最近的恒星系统,有大约4.2光年,也就是大刘《三体》中描述的三体星系。
  
  半人马座三星的绕行方式和北极星完全不同, 半人马座α星A和 半人马座α星B相互绕行,然后小质量的比邻星在远处,绕着两颗大质量恒星的质量中心运行,三颗恒星的质量分别是太阳质量的110%、90%和12%。
  格利泽667
  格利泽667是距离地球22.7光年的一个三合星系统,视星等只有5.89,其中格利泽667A(0.75⊙)与格利泽667B(0.65⊙)形成偏心轨道相互绕行,然后格利泽667C(0.38⊙)在远处绕前面两颗恒星运行,类似半人马座α星的绕行方式。
  三合星系统的世界
  对于三合星系统,在任意一颗恒星周围,也是可能形成行星的,比如半人马座α星B周围就存在一颗行星,比邻星周围至少存在两颗行星,在三合星系统HD 188753当中,主星也至少存在一颗行星。
  
  如果恰好在某颗行星上形成了高级生命,那么在它们看来,天上就有三颗“太阳”,而且每颗太阳的亮度随着时间变化,就如《三体》当中三体文明的遭遇一样。
  
  在我们银河系中,除了三合星之外,还存在四合星,五合星,六合星,七合星等等,其绕行方式也更加复杂;比如北斗星当中的开阳星,就是一个七合星系统,开阳主星和开阳辅星各自又是双星系统,其中开阳主星中的子星一又是一个三合星,子星二则是一对密近双星。

3. 三合星的典型三合星


三合星的典型三合星

4. 三合星系统环境真像《三体》描述的那样恐怖可怕没有规律可循吗?

地球往事三部曲(《三体》《三体Ⅱ·黑暗森林》《三体Ⅲ·死神永生》) ,又名“三体三部曲”,是中国著名科幻作家刘慈欣的首个长篇系列,由科幻世界杂志社策划制作,重庆出版集团出版。小说讲述了闻革期间一次偶然的星际通讯引发的三体世界对地球的入侵以及之后人类文明与三体文明三百多年的恩怨情仇。地球往事三部曲出版后十分畅销,并深受读者和主流媒体好评,被普遍认为是中国科幻文学的里程碑之作,为中国科幻确立了一个新高度。

三体世界是一个地球人完全无法想像的生存环境极端严酷的世界。三体世界有三个质量差不多的“太阳”,根据牛顿运动定律,这三个太阳的运动轨迹是完全不可预测的(三体问题)。而三体人所在的行星被这三个太阳的引力交互作用,导致该行星的轨道异常混乱。当行星被一个太阳捕获,并围绕之旋转时,三体人会暂时获得一段稳定的发展期,三体人称之为“恒纪元”。当行星未能被一个太阳捕获,太阳升落毫无规律时,这段时期被称为“乱纪元”。为此,三体人进化出了在乱纪元来临时脱水的本能以应对危机。但这并不总是有效的,由于三个太阳运行无规律,当行星过于靠近太阳时,会因为温度过高而表面熔化;过于远离太阳时温度又会过低;更可怕的是,当行星同时靠近几个太阳时,会因为引力的撕扯导致星体分裂。以上几种原因使三体文明毁灭了数百次。但尤为恐怖的是,因为相对太阳来说,行星的质量太小,最终会因为轨道的混乱而掉落到太阳中去,使三体人和三体文明永远消失。对于三体人来说,宇宙移民是惟一的选择。三体社会时刻面临毁灭的危机,因而进化出了高度极权的社会体制和完全不同于地球道德文化的价值观,因为唯有这样,才能生存。
完了《三体1》,我在想作者还能写出什么,没想到他还能写出《黑暗森林》,现在看完了《黑暗森林》,我真想不出作者还能在第三部《死神永生》里写出什么新内容!!!

幸亏我还是功利主义者,我现在越发可以体会到舍不得睡去的感受了。
对了,事实上,离太阳最近的恒星 是半人马座α星,这就是一颗三合星:
主星半人马座α星A:它与太阳拥有相同的化学构成并且拥有相同的亮度(0星等)。中国的天文学上叫南门二甲星。
主星半人马座α星B:该星是主星半人马座α星A的一颗伴星,星等+1.33,位于距离α星13.8弧秒的位置。这两颗星围绕各自对方为中心旋转,周期为8年。中国的天文学上叫南门二乙星。
主星半人马座α星C:又名比邻星,是该星的第三颗星位,于从地球看来西南方向2度的位置,是距离太阳最近的恒星(4.2光年),为一颗红矮星,亮度+12.4。中国的天文学上叫南门二丙星。
《三体》是刘慈欣的一部科幻巨著,描述的就是地球人与一个三星系统文明争斗的故事,最终的结局是导致了太阳系和三体星系的毁灭。

小说中把那个三星系统文明环境描述的令人毛骨悚然,那里的三颗恒星的运行完全没有规律,导致那里的行星文明会没有预兆突然跌入极寒冻毙的境地,又突然暴露在火焰般炽热中,毫无规律可循。
但那里却不可思议的孕育出了比地球更高级的文明。
其实《三体》科幻小说三体人就是以宇宙真实存在的三合星系统为背景的,这个距离我们4光年的三体人就是来自半人马座a星(阿尔法星)。
这个三星系统又叫“南门二”,距离我们不到4.3光年,由南门二A、B、C三颗恒星组成,其中A、B两颗恒星是一个双星系统,相互围绕着一个虚空的质点旋转,也是这个三星系统中比较大的两颗恒星。
南门二A是一颗像太阳的黄矮星,质量约为太阳的1.1倍;B星是一颗橙矮星,质量比太阳略小,约太阳的0.9倍。
南门二C星通俗名为比邻星,是目前距离我们最近的一颗恒星,约4.22光年,是这个三合星系统中很小的恒星,这是一颗红矮星,质量约太阳的1/8。这颗星距离主双星稍远,约15000天文单位,它围绕着这个双星系统旋转,转一圈约需50万年。
探测发现,这个三星系统的B星和C星都有行星相伴,即南门二Bb和比邻星b。
C星的行星比邻星b是一颗位于宜居带行星,质量为地球的1.3倍,但由于红矮星的特征以及行星距离太近(只有700万公里)等原因,存在生命的可能性很小,更别说文明了。
南门二Bb离主星就更近了,只有0.04天文单位,也就是600万公里,质量约地球的1.13倍,公转周期3.2个地球日。而南门二B是一个比比邻星要大很多的恒星,距离这么近等于在太阳的高温日冕层里,像一个烤焦的土豆,因此按照目前科学界认知,完全不适合生命和文明的孕育就。
如果在南门二恒星的行星上看天空,并不像《三体》描述的那样混乱和恐怖。

5. 什么是三合星?举例说明。

三合星是指三颗恒星组成的聚星系统,这三颗恒星以引力互相维系,很多时候光度相差很大。
已知三合星:   
北极星:北极星是一组三合星,主星是靠得很近的一对联星—近得在2006年被哈柏太空望远镜拍到之前只能从对主星的重力拖曳上察觉到。   
半人马座α:是一组由两颗黄矮星(半人马座αA和半人马座αB)组成的联星为主的三合星,另一颗远离的红矮星就是比邻星。A和B是物理联星,在一个最近距离11天文单位,最远距离36天文单位的离心轨道上互绕;比邻星在非常遥远的距离(~15,000天文单位)与A和B互绕着。但是这个距离相较于其他的恒星仍是非常的近,也仍然受到A和B的引力拘束著。   
HD 188753:位于天鹅座,距离地球149光年远的三合星系统。这个系统由黄矮星HD 188753 A、橙矮星HD 188753 B、和红矮星HD 188753 C组成;B和C成一个集团以156天的周期互绕,A的轨道周期则为25.7年。

什么是三合星?举例说明。

6. 三合星是什么

就是由三颗恒星组成的一个系统叫三合性~两个叫双星 
比如:除太阳外离地球最近的半人马座a-南门二就是个三合星。离地球最近的是C星,又叫比邻星。
按照恒星成员星的数目可称为三合星、四合星等。著名的北斗星中的开阳看起来是两颗星,实际上是有七颗星组成的七合

7. 什么是三合星?举例说明。

三合星是指三颗恒星组成的聚星系统,这三颗恒星以引力互相维系,很多时候光度相差很大。
已知三合星:
北极星:北极星是一组三合星,主星是靠得很近的一对联星—近得在2006年被哈柏太空望远镜拍到之前只能从对主星的重力拖曳上察觉到。
半人马座α:是一组由两颗黄矮星(半人马座αA和半人马座αB)组成的联星为主的三合星,另一颗远离的红矮星就是比邻星。A和B是物理联星,在一个最近距离11天文单位,最远距离36天文单位的离心轨道上互绕;比邻星在非常遥远的距离(~15,000天文单位)与A和B互绕着。但是这个距离相较于其他的恒星仍是非常的近,也仍然受到A和B的引力拘束著。
HD
188753:位于天鹅座,距离地球149光年远的三合星系统。这个系统由黄矮星HD
188753
A、橙矮星HD
188753
B、和红矮星HD
188753
C组成;B和C成一个集团以156天的周期互绕,A的轨道周期则为25.7年。

什么是三合星?举例说明。

8. 三颗恒星形成的三合星系统是怎样的,有怎样的原理?

在我们银河系中,有不少三颗恒星组成的三合星系统,比如目前的北极星(勾陈一)、半人马座α星(南门二)、HD 188753,格利泽667等等,它们的绕行方式各有特点,但是对于差不多质量的三颗恒星,是很难在实际中长期稳定绕行的。
三合星系统
在我们银河系中,有近2000亿颗恒星,据估计,这些恒星当中的有超过一半的处于聚星系统当中,也就是由两颗或者两颗以上恒星相互绕行形成的天文系统,其中双星系统是最多的,三合星系统也有不少,比如距离太阳系最近的南门二,就是一个典型的三合星系统。

根据牛顿力学的描述,三颗恒星相互绕行属于典型的多体问题,在理论上处于混沌状态,极易受微小影响导致轨道发生巨大变化,使得三体问题不存在固定的解,只有当三颗恒星的质量相差较大时,形成限制性三体问题,这样比较容易形成长时间稳定的三合星系统。

在理论上,三颗恒星的质量越相近,就越难形成长期稳定的系统,如果三颗恒星的质量完全相等,就只有几个特殊的情况能稳定存在,比如平面中三颗恒星形成等边三角形,然后绕三角形中心旋转,或者三颗恒星在一条8字轨道上运行。

如果在三维空间中将更加复杂,对于三颗质量完全相等,初始参数又刚好形成稳定轨道的情况,在实际当中几乎是不可能发生的。
北极星
目前的北极星是勾陈一,勾陈一是典型的三合星系统,距离地球434光年,在古代人们一直以为勾陈一是一颗独立的恒星,在200多年前,英国天文学家赫舍尔用望远镜发现勾陈一存在一颗亮度较大的伴星——勾陈一B,两者距离为3600亿公里。

直到2006年,哈勃天文望远镜又发现其中一颗较小质量的伴星——勾陈一AB,距离勾陈一27亿公里。三者的绕行关系如图中所示。
半人马座α星
半人马座α星在中国古代称之为南门二,是距离太阳系最近的恒星系统,有大约4.2光年,也就是大刘《三体》中描述的三体星系。

半人马座三星的绕行方式和北极星完全不同, 半人马座α星A和 半人马座α星B相互绕行,然后小质量的比邻星在远处,绕着两颗大质量恒星的质量中心运行,三颗恒星的质量分别是太阳质量的110%、90%和12%。
格利泽667
格利泽667是距离地球22.7光年的一个三合星系统,视星等只有5.89,其中格利泽667A(0.75⊙)与格利泽667B(0.65⊙)形成偏心轨道相互绕行,然后格利泽667C(0.38⊙)在远处绕前面两颗恒星运行,类似半人马座α星的绕行方式。
三合星系统的世界
对于三合星系统,在任意一颗恒星周围,也是可能形成行星的,比如半人马座α星B周围就存在一颗行星,比邻星周围至少存在两颗行星,在三合星系统HD 188753当中,主星也至少存在一颗行星。

如果恰好在某颗行星上形成了高级生命,那么在它们看来,天上就有三颗“太阳”,而且每颗太阳的亮度随着时间变化,就如《三体》当中三体文明的遭遇一样。

在我们银河系中,除了三合星之外,还存在四合星,五合星,六合星,七合星等等,其绕行方式也更加复杂;比如北斗星当中的开阳星,就是一个七合星系统,开阳主星和开阳辅星各自又是双星系统,其中开阳主星中的子星一又是一个三合星,子星二则是一对密近双星。