恒星系统 或恒星系 是少数几颗恒星 在互绕的轨道上[ 1] 受到引力吸引 的约束。受引力约束的一大群恒星通常称为星团 或星系 ,然而广义上讲,它们也是恒星系统。不要将恒星系统与行星系统 相混淆,后者包括行星和类似的天体(如彗星 )。
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明星系统 ”。
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聚星 ”重定向至此。关于目视多星,请见“
双星 ”。
由两颗恒星组成的恒星系统被称为“联星 ”,“联星系统”或“物理双星 ”。如果没有潮汐 效应,没有来自其它力的扰动,也没有从一颗恒星到另一颗恒星的质量转移 ,这样的系统是稳定的,并且两颗恒星都将无限期地以系统的质量中心 为焦点 ,各自在椭圆轨道 上运行[来源请求] (参见二体问题 ) 。联星系统的例子有天狼星 、南河三 和天鹅座X-1 ,其中的最后一个可能是由恒星和黑洞 组成。
聚星 或物理聚星 是超过两颗以上恒星组成的系统[ 2] [ 3] 。聚星系统如果由三颗恒星组成,就称为三合星 、三重星 或三元星 ;四颗星的系统称为四重星 或四合星 ;五颗星组成的称为五重星 ;六颗星组成的称为六重星 ;七颗星组成的称为七重星 ,依此类推。这些系统都远小于有100至1,000颗恒星,动力学系统更复杂的疏散星团 [ 4] 。
理论上,模拟一个聚星系统比模拟联星系统更困难,当多体问题 的动力系统 介入时,可能呈现浑沌的 行为。许多小集团的恒星被发现是不稳定的,一旦发生一颗星与另一颗星过度的接近,便会发生加速而会从系统中逃逸掉[ 5] 。如果这个系统出现埃文斯所谓的阶式模型 [ 6] ,还是有可能稳定。在阶式模型系统内,恒星被分成两个小集团,各自在较大的轨道上绕着共同的质心 运转;每个小集团也都是阶式模型,意味着小集团又必需再分为更小的次集团,而且一直如此的细分下去。在这样的情况下,各个恒星的运动将持续的以接近稳定的轨道,遵循开普勒的 轨道绕着系统的质量中心[ 7] 。不同于拥有数量庞大恒星,且动力学 系统更为复杂的星系 和星团 。
艺术家绘制的HD 188753 轨道想象图。这是一个三合星系统。
许多已知的聚星系统都是三合星;更多星的聚星系统则随着恒星数量的增加而呈指数性的减少[ 8] 。 例如,在1999年修订的Tokovinin目录[ 3] 中列出的物理聚星,728个系统中有551个是三合星。但是因为选择效应 ,我们在这些知识上的统计常是残缺不全的[ 9] , §2. 。
由于前面提到在动力学上的不稳定,三合星通常都是阶式模型:它们包含两颗靠近的联星 对和一颗距离较远的伴星。有着更多恒星的聚星系统也都是阶式模型。[ 8] 目前所知最多的是六重星系统,例如北河二 (双子座α),它是一对联星 以更远的距离绕着另一对各自也是联星 的联星系统。另一个六颗星的系统是ADS 9731 ,它由两对三合星组成,每一对都是伴随着一颗单独恒星在轨道上运转的光谱联星 。
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年被哈勃太空望远镜 拍到之前只能从对主星的重力拖拽上察觉到。
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的引力拘束着[ 10] 。
HD 188753 是位于天鹅座 ,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。
HD 98800 是位于长蛇座TW 星协中的一个四重星系统。
A.S. Bhatia (编). Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. New Delhi: Deep & Deep Publications. 2005. ISBN 81-7629-741-0 .
p. 16, Understanding Variable Stars , John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0-521-23253-8 .
p. 24, Galactic Dynamics , James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0-691-08445-9 .
Multiple Stellar Systems: Types and Stability, Peter J. T. Leonard, in Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics , P. Murdin, ed., online edition at the Institute of Physics Archive.is 的存档 ,存档日期2012-07-09, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.
Gregg, Trevor A.; Prsa, A.; Welsh, W. F.; Orosz, J. A.; Fetherolf, T. A Syzygy of KIC 4150611 221 . 2013-01-01 [2022-11-07 ] . (原始内容存档 于2023-04-15).
Nemravová, J. A.; Harmanec, P.; Bencheikh, J.; Bolton, C. T.; Božićc, H.; Brož, M.; Engle, S.; Grunhut, J.; Guinan, E. F.; Hummel, C. A.; Korčáková, D. An Unusual Quadruple System ξ Tauri . Central European Astrophysical Bulletin. 2013-01-01, 37 [2022-11-07 ] . ISSN 1845-8319 . (原始内容存档 于2022-11-09).
Lohr, M. E.; Norton, A. J.; Gillen, E.; Busuttil, R.; Kolb, U. C.; Aigrain, S.; McQuillan, A.; Hodgkin, S. T.; González, E. The doubly eclipsing quintuple low-mass star system 1SWASP J093010.78+533859.5 . Astronomy & Astrophysics. 2015-06, 578 . Bibcode:2015A&A...578A.103L . ISSN 0004-6361 . S2CID 44548756 . arXiv:1504.07065 . doi:10.1051/0004-6361/201525973 .