Четыре звезды в объятиях гравитации: открыта уникальная система 3+1

Используя космический телескоп «Transiting Exoplanet Survey Satellite», а также наземные обсерватории, астрономы открыли самую компактную известную на сегодня звездную систему типа 3+1. Результаты наблюдений и выводы ученых о ее будущем представлены в журнале Nature Communications.

«В этой системе, получившей обозначение TIC 120362137, одна звезда обращается вокруг тесно связанной тройной системы. Вся структура занимает область пространства, сопоставимую по размеру с орбитой Юпитера вокруг Солнца, что делает ее уникальной лабораторией для изучения динамики и эволюции многозвездных систем», – рассказывают авторы открытия.

Редкий тип звездной конфигурации

Иерархические системы, где несколько звезд находятся в гравитационной связи на относительно небольших расстояниях, помогают ученым лучше понять процессы звездообразования и механизмы долговременной орбитальной стабильности. Конфигурация 3+1 предполагает существование устойчивой тройной системы, вокруг которой обращается четвертая звезда. Подобные «семейства» чрезвычайно трудно обнаружить из-за сложной динамики движения их компонентов.

«Комбинация высокоточных фотометрических измерений и наземных данных позволила нам детально реконструировать орбитальную архитектуру системы», – отметили авторы открытия.

Компактность и особенности строения

Три внутренние звезды системы сосредоточены в пределах области, сопоставимой с орбитой Меркурия. Все они массивнее и горячее Солнца. Четвертая звезда, обращающаяся вокруг этой тройки, по своим характеристикам близка к Солнцу и находится на расстоянии чуть меньшем, чем орбита Юпитера.

Таким образом, система демонстрирует крайне плотную конфигурацию для четырех звезд, что делает ее самой компактной данного типа.

Будущее системы

С помощью компьютерного моделирования исследователи рассчитали возможные сценарии эволюции. По их оценкам, примерно через 9,39 миллиарда лет система завершит свое существование в виде пары белых карликов. Такой исход станет результатом постепенного сближения и слияния первоначальных четырех звезд.

Открытие предоставляет редкую возможность изучить динамическое поведение компактных многозвездных систем и уточнить существующие модели их формирования и долгосрочной устойчивости.