系外行星KIC 4862625 绕奇特“四体恒星”quadruple star system 运行在白羊座30

[peter]

天文学家发现系外行星绕奇特“四体”恒星运行
http://www.cnbeta.com/articles/375637.htm

这项发现是借助位于加州圣迭戈附近的帕洛玛天文台做出的，这里的光学望远镜上安装了Robo-AO自适应光学系统，这是由印度的“大学间天文与天体物理学中心”与美国加州理工学院联合研制的。另外还使用了PALM-3000自适应光学系统。该系统部分由美国宇航局资助并由美国宇航局喷气推进实验室研制。

这是人类第二次发现存在于一个4恒星系统内的行星的案例。这颗行星本身此前便已经被发现了，但它一直被认为是围绕3颗恒星运行，而不是4颗。人类发现的第一个围绕4颗恒星运行的行星案例是KIC 4862625，它是在2013年被业余天文学家们从美国宇航局公开的开普勒公共数据库中找到的。

这项最新的发现可能暗示位于四恒星系统中的行星现象或许并非如人们此前所想的那样罕见。事实上，最近的研究显示这类恒星系统本身——一般会以两对双星系统的形式出现并在相当远的距离上相互缓慢绕转——可能也要比我们原先所认为的更为常见。

这项研究的合著者，智利托洛洛泛美天文台的安德烈·托科维宁（Andrei Tokovinin）指出：“大约有4%的类太阳恒星存在于四恒星系统中，这一估计值高于此前，原因是我们的观测技术正在逐渐提升。”

此次新发现的四恒星系统名为“白羊座30”，顾名思义位于白羊座，距离地球约136光年。这一恒星系统中的气态巨行星是一个庞然大物，质量达到木星的10倍，以335天的周期围绕它的中央恒星运行。 它围绕运行的中央恒星本身还拥有一颗距离相对较近的伴星，但这颗系外行星只围绕主要的那颗中央恒星运行，而不围绕伴星运行。除此之外，这对双星本身又在较远的距离上与另外一对双星组成了四恒星系统，两者之间相距约1670天文单位（1天文单位约等于一个日地距离）。天文学家们认为在这样的环境下，不管是这颗系外行星本身还是它可能拥有的任何卫星上都不可能存在生命。



如果有机会站在这颗行星的地表上抬头仰望天空，你将看到一副诡异的情景：4个明亮的恒星高悬在头顶，看上去的感觉就像是一个太阳和两个非常明亮的星星，这两颗星星明亮到在白天也是能够看到的。而如果你使用一台足够强大的望远镜，你还会发现其中的一个星星实际上是一个双星系统，它由两颗成员恒星组成，并相互绕转。近些年，天文学家们已经发现了数十个存在于双星乃至三恒星系统中的系外行星案例，让人联想起《星球大战》中的塔图因星球。在这样的情况下，发现一颗存在于多恒星系统中的系外行星本身其实并不会带来太大的意外，尤其是考虑到在我们的银河系中，实际上以双星系统的形式存在的恒星要比像太阳这样以单颗恒星的形式存在的数量要更加普遍。

发表在《天文学报》上有关这项发现的论文第一作者，喷气推进实验室的里维斯·罗伯茨（Lewis Roberts）表示：“恒星系统多种多样。可能有单颗的恒星，双星系统或是三星系统，甚至是四星系统。自然界的现象令人惊叹。”

罗伯茨和他的同事们希望了解这样的多恒星系统环境将如何对形成中的年轻行星产生影响。有证据表明恒星的伴星可以对这种环境中的行星命运构成影响。它可能会改变行星的运行轨道，有时候还会让行星质量变得很大，成长成一个巨无霸。比如所谓的“热木星”——质量与木星相当，但运行轨道非常接近中央恒星，以至于其公转周期通常只有几天——之所以会出现这样不合常理的情况，很有可能的原因便是：起初这些行星形成的位置并不在这么靠近中央恒星的地方，只是后来在恒星伴星引力摄动的影响和作用下才形成了今天所见的情形。

在这项最新的研究中，科学家们描述了使用帕洛玛天文台全自动化的Robo-AO系统对夜空进行扫描，每晚检验数百颗恒星以搜寻它们可能存在的恒星伴星的工作。

结果他们发现了两个疑似目标：

一个是由多达4颗恒星组成的白羊座30系统，

另一个则是由3颗恒星组成的HD 2638系统。

这些发现在随后使用帕洛玛天文台的PALM-3000自适应光学系统进行高分辨率观测后得到确认。

至于那颗位于三星系统中的系外行星则是一颗所谓的“热木星”，它质量巨大，在非常接近中央恒星的轨道上运行，公转一周的时间仅需3天。此前科学家们便已经知道这颗恒星与另外一颗距离大约0.7光年（即4.4万天文单位）外的伴星正处于潮汐锁定状态，即两者之间永远以同一面朝向对方。对于双星系统而言，这样的间距已经算是比较远的了。而最新的发现则是该系统中的第三颗恒星，天文学家们发现在距离质量较大的那颗恒星仅28个天文单位的位置上还有一颗恒星，这样的距离实在太近，足以对该系统中的“热木星”的演化和最终轨道形态产生影响。

罗伯茨表示：“这一结果支持多恒星系统与大质量行星之间存在成因联系的观点。”

而在“白羊座30”的案例中，最新发现让整个系统中的恒星数量从3颗上升到4颗。第4颗恒星位于距离行星大约23天文单位的位置上。尽管在这一案例中，主恒星的伴星与行星的距离相比HD 2638 系统中的情况更加接近，但这颗新发现的恒星伴星似乎并未对行星的轨道产生重大影响。科学家们目前尚无法确定其中的原因，因此研究组计划再开展更多的观测以便更好的理解其中复杂的动力学关系。



http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4500

http://news.discovery.com/space/alien-life-exoplanets/massive-exoplanet-evolved-in-extreme-4-star-system-150304.htm

[peter]

另一个则是由3颗恒星组成的HD 2638系统


HD 2638是鯨魚座中一顆暗淡的10等恆星

http://zh.wikipedia.org/wiki/HD_2638_b


http://spacetimes.ru/exoplanets/hd-2638-b



 two multiple star systems that host known exoplanets: HD 2638 and 30 Ari B.

https://arxiver.wordpress.com/2015/03/05/know-the-star-know-the-planet-iii-discovery-of-late-type-companions-to-two-exoplanet-host-stars-ssa/

[peter]

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1350

被4顆恆星監管的行星

美國航太總署（NASA）噴射推進實驗室（JPL）天文學家Lewis Roberts等人發現第2顆位在四合星系統內的系外行星。其實以前就已知這顆行星的存在，只是當時認為它是在一個三合星系統中，直到最近才確認這個系統中其實有4顆恆星。這項發現將有助於天文學家瞭解多重恆星系統會如何影響行星的發展和它未來的命運。

　　我們太陽系中只有太陽一顆恆星，行星們都只繞太陽公轉。但目前已知有些行星環繞的母恆星不只一顆，Roberts等人利用裝置Robo-AO和自適應光學系統（adaptive optics system）的帕洛瑪天文台（Palomar Observatory）進行觀測，每晚可監測數百顆恆星以便能探查它們是否有伴星。結果發現了一個位在四合星系統白羊座30（30 Ari）中的系外行星，及另一個在三合星系統HD 2638中的行星。之後再利用帕洛瑪天文台中解析度更高的PALM-3000儀器予以確認。

　　編號為KIC 4862625的行星是第一個在四合星系統中發現的系外行星，它是公民科學家於2013年時利用NASA釋出的克卜勒任務（Kepler mission）資料庫發現的。相隔這麼久，才又再度發現一個四合星系統中的系外行星，以目前系外行星發現速率而言，這樣的狀況顯示四合星系統的系外行星數量相當稀少，至少，比之前認為的還要少，反倒是環繞遠距雙星的系外行星數量比原本設想的還多，畢竟銀河系中雙星系統是相當普遍的。天文學家估計約有4％的類太陽恆星位在四合星系統中，比以前的估計數量還高一些，主要是因為觀測技術穩定改善的結果。白羊30四合星系統，距離地球約136光年，位在白羊座方向。這個系統中發現的行星是顆氣體巨行星，質量約為木星的10倍，繞其母恆星白羊30B公轉一周約為335天，比地球繞太陽一圈稍短一些。Roberts等人新發現白羊30B附近有個很近的伴星，只有23AU遠，不過行星本身並沒有環繞這顆伴星公轉。而這對近距雙星和另一對近距雙星白羊30A又互相環繞公轉，兩組雙星相距約1670AU，所以整個白羊30是個4合星系統。（註：AU為astronomical unit的縮寫，1AU相當於1億5000萬公里，為地球到太陽的平均距離。）

　　如果可以站在這顆行星表面看天空，那麼看到的景象，應該是一顆小型的太陽，加上兩顆非常明亮、即使在白天也能看到的星星。而若利用夠大望遠鏡觀察其中一顆恆星，將發現這是一對會互相環繞的雙星。Roberts等人認為在這樣系統中的這顆行星，或任何可能環繞這顆行星公轉的衛星，都不太可能適合生命生存。

　　銀河系內有單星、雙星、三合星、四合星等各種不同的恆星系統，行星在不同的恆星系統中發展時，會受到不同的影響。觀測證據顯示伴星會影響行星的軌道，甚至讓某些行星可以長得更大更重，例如：熱木星（hot Jupiter），即那些木星等級質量且非常靠近母恆星的氣體巨行星，可能會受到伴星的重力擾動而被推得離母恆星更近一些。



　　而在HD 2638三合星系統中發現的行星，也是顆熱木星，距離母恆星非常近，公轉一周僅需3天左右。科學家已經知道這顆作為主星的母恆星和另一顆恆星間有重力束縛，兩者相距約0.7光年，相當於44000AU，以雙星觀點而言，這兩者的距離算是有點遠的。但近期觀測發現這個系統中還有第3顆恆星，離擁有行星的這顆主星只有28AU，約比太陽至海王星軌道小一些，近得足以影響這顆熱木星的軌道與未來的發展。

　　好玩的是，白羊30新發現的第4顆恆星和主星行星的距離，比HD 2638的第3顆恆星與主星行星的距離還近，但白羊30系統卻未見這第4顆恆星對主星行星的軌道有任何影響。這些天文學家無法解釋為何會出現這迥異的結局，只好期待未來持續的深度能讓他們解惑，進一步瞭解恆星的精確軌道，以及整個恆星系統複雜的動力狀態。