恆星系統 或恆星系 是少數幾顆恆星 在互繞的軌道上[ 1] 受到引力吸引 的約束。受引力約束的一大群恆星通常稱為星團 或星系 ,然而廣義上講,它們也是恆星系統。不要將恆星系統與行星系統 相混淆,後者包括行星和類似的天體(如彗星 )。
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由兩顆恆星組成的恆星系統被稱為“聯星 ”,“聯星系統”或“物理雙星 ”。如果沒有潮汐 效應,沒有來自其它力的擾動,也沒有從一顆恆星到另一顆恆星的質量轉移 ,這樣的系統是穩定的,並且兩顆恆星都將無限期地以系統的質量中心 為焦點 ,各自在橢圓軌道 上運行[來源請求] (參見二體問題 ) 。聯星系統的例子有天狼星 、南河三 和天鹅座X-1 ,其中的最後一個可能是由恆星和黑洞 組成。
聚星 或物理聚星 是超過兩顆以上恆星組成的系統[ 2] [ 3] 。聚星系統如果由三顆恆星組成,就稱為三合星 、三重星 或三元星 ;四顆星的系統稱為四重星 或四合星 ;五顆星組成的稱為五重星 ;六顆星組成的稱為六重星 ;七顆星組成的稱為七重星 ,依此類推。這些系統都遠小於有100至1,000顆恆星,動力學系統更複雜的疏散星團 [ 4] 。
理論上,模擬一個聚星系統比模擬聯星系統更困難,當多體問題 的動力系統 介入時,可能呈現渾沌的 行為。許多小集團的恆星被發現是不穩定的,一旦發生一顆星與另一顆星過度的接近,便會發生加速而會從系統中逃逸掉[ 5] 。如果這個系統出現埃文斯所謂的階式模型 [ 6] ,還是有可能穩定。在階式模型系統內,恆星被分成兩個小集團,各自在較大的軌道上繞著共同的質心 運轉;每個小集團也都是階式模型,意味著小集團又必需再分為更小的次集團,而且一直如此的細分下去。在這樣的情況下,各個恆星的運動將持續的以接近穩定的軌道,遵循克卜勒的 軌道繞著系統的質量中心[ 7] 。不同於擁有數量龐大恆星,且動力學 系統更為複雜的星系 和星團 。
藝術家绘制的HD 188753 軌道想象图。这是一個三合星系統。
許多已知的聚星系統都是三合星;更多星的聚星系統則隨著恆星數量的增加而呈指數性的減少[ 8] 。 例如,在1999年修訂的Tokovinin目錄[ 3] 中列出的物理聚星,728個系統中有551個是三合星。但是因為選擇效應 ,我們在這些知識上的統計常是殘缺不全的[ 9] , §2. 。
由於前面提到在動力學上的不穩定,三合星通常都是階式模型:它們包含兩顆靠近的聯星 對和一顆距離較遠的伴星。有著更多恆星的聚星系統也都是階式模型。[ 8] 目前所知最多的是六重星系統,例如北河二 (雙子座α),它是一對聯星 以更遠的距離繞著另一對各自也是聯星 的聯星系統。另一個六顆星的系統是ADS 9731 ,它由兩對三合星組成,每一對都是伴隨著一顆單獨恆星在軌道上運轉的光譜聯星 。
北極星 :北極星是一組三合星,主星是靠得很近的一對聯星—近得在2006年被哈伯太空望遠鏡 拍到之前只能從對主星的重力拖曳上察覺到。
半人馬座α :是一組由兩顆黃矮星 (半人馬座αA和半人馬座αB)組成的聯星 為主的三合星,另一顆遠離的紅矮星 就是比鄰星 。A和B是物理聯星 ,在一個最近距離11天文單位 ,最遠距離36天文單位的離心軌道上互繞;比鄰星在非常遙遠的距離(~15,000天文單位)與A和B互繞著。但是這個距離相較於其他的恆星仍是非常的近,也仍然受到A和B的引力拘束著[ 10] 。
HD 188753 是位於天鵝座 ,距離地球149光年遠的三合星系統。這個系統由黃矮星 HD 188753 A、橙矮星 HD 188753 B、和紅矮星 HD 188753 C組成;B和C成一個集團以156天的週期互繞,A的軌道週期則為25.7年。
HD 98800 是位於長蛇座TW 星協中的一個四重星系統。
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