摘要: NASA 戈达德太空飞行中心研究员 Brian Powell 团队在 NASA TESS 系外行星巡天望远镜的数据中确认了一个罕见的三恒星系统 TIC 295741342。三颗恒星不仅处在同一轨道平面内,而且该平面与地球视线方向几乎正对,使 TESS 周期性地观测到外层大恒星依次遮蔽内部双星的过程。这是迄今为止被详细研究过的少数共面三星食系统之一。
系统结构
TIC 295741342 距地球 3080 光年。核心是周期 4.75 天、相距 1060 万公里的两颗类太阳恒星,质量由亚利桑那州 Whipple 天文台 1.5 米 Tillinghast 反射镜的光谱仪通过径向速度法推算得到。绕这一双星运动的是一颗 1.7 太阳质量的第三颗恒星,周期 412.8 天(约 1.13 年)。
Powell 在接受 Space.com 采访时表示,少数已知三星系统能达到 TIC 295741342 这样的近共面程度,尤其是对一颗宽距外星来说。"共面"指的是三颗恒星都处在同一轨道平面内,就像太阳系行星都处于黄道面附近那样。太阳系行星之所以分布在这一平面附近,是因为它们都形成自年轻太阳周围的气体尘埃盘;TIC 295741342 的恒星也应来自这样的盘。
形成机制
"原恒星盘碎裂成了若干块,再各自塌缩为恒星伴星。"Powell 写道。并非所有三星系统都以这种方式形成——许多案例中第三颗恒星与中央双星轨道存在倾角,被认为是在恒星诞生星团中被引力俘获。盘碎裂在星系中并不罕见,Kepler 和 TESS 至今已发现数百个共面三星系统,但 TIC 295741342 是被研究得最透彻的样本之一。
光变曲线的"头肩"特征
当 TESS 观测中央双星互相掩食时,光变曲线出现一次"凹肩";约 1.13 年后外层大恒星依次经过两颗内星前方,又会出现一个更深的"凹肩",整条曲线被 Powell 形容为"头肩"形。识别这一形态是 TESS 任务的核心目标之一:随着观测时长增加,能在同一目标上累计更多掩食事件,揭示双星周期与外星周期之间的比例关系。
与历史三星食系统对比
TIC 295741342 的外星周期(412.8 天)远长于一些经典三星食系统:1956 年发现的 Lambda Tauri 外星周期仅 30.5 天;TESS 在 2024 年发现的 TIC 290061484 中央双星周期 1.8 天、外星周期 24.5 天。TIC 295741342 的宽距特征使其成为研究盘碎裂形成机制与轨道长期演化的理想样本,因为外星对中央双星动力学的影响在一个合理时间尺度内可以被反复测量。

