美国巡天卫星TESS发现近百个四星系统

凌日系外行星巡天卫星（TESS）是美国宇航局（NASA）发射的太空望远镜，主要用于寻找和观测系外行星。可是最近，科学家从它的海量观测数据中，竟然一下子发现了97个由四颗恒星组成的天体系统。

顾名思义，TESS望远镜通过行星从恒星前面经过的时候造成的恒星星光变化来 探索 系外行星。从启用至今，它已经扫描了近85%的天空范围，为科学家提供了海量的天文数据。

这些数据是复杂而无序的，科学家必须通过各种方法分析，才能够解读出各种人们想知道的信息，包括系外行星的质量、密度、体积和轨道等。现在一个国际研究组通过使用机器学习算法，发现了四体恒星的信息。

NASA的戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Cente）和麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所（MIT Kavli Institute）合作，在七位科学家的帮助下共同完成了这项分析。

研究人员在成果分析报告中写到：“为了排除由附近的恒星或其它整体因素造成的假阳性结果，我们得一个像素一个像素地分析观测目标的光线曲率……”

为什么会这么困难呢？今日宇宙（Universe Today）的报导解释说，因为所谓 四星系统 ，是由两个相互绕行的、距离足够近的 双星系统 组成。但是，即使从观测数据中看这两个双星系统在相互绕行，如果这两个双星系统相距很远，它们之间的互动效果恐怕在几百年内才能体现出来。这不是科学家现在计划要探测的四星系统。

在TESS观测数据展示的图像上，一个像素代表的是极其广阔的宇宙空间范围。举例说，两个距离地球是500个秒差距（parsecs，宇宙尺度单位，1秒差距约为3.26光年）的 双星系统 ，它们之间的距离是两个像素，说明它们之间相隔大约2万个天文单位（AU，也是天文学上描述距离的单位，一个天文单位相当于地球与太阳之间的距离）。相距如此遥远的两个系统，用地球人的时间尺度来看，它们互动的效果要在几代人的时间跨度才能体现出来。因此研究人员需要把这些系统从结果中过滤掉，也就是他们提到的“一个像素一个像素地分析”。

所以，这份研究留下97个 四星系统 ，都是由两个距离足够近的双星系统组成，它们之间所产生的影响在几个月、几年的时间内就会体现出来。

研究称，这些四星系统对了解恒星的诞生和演化过程有重要意义。比如恒星内质量的分组、绕行周期的比例、轨道倾角等特征，能够看出这些恒星是从一个大的尘埃盘分裂成小团块后诞生，还是在引力的作用下，尘埃各自聚集成团而诞生。

当然，这些四星系统内如果有行星，也是科学家相当感兴趣的研究对象。以前发现过几颗位于四星系统内的行星。科学家对于其诞生过程和将来的演化命运知道的很少。

比如2019年发现一个奇特的四星系统HD 98800，里面的恒星平面与原始行星盘成直角。想象一下，从这个原始行星盘内诞生的行星上看去，天上的几个太阳将是怎样一幅景象？

1

三个力都为F=G*m*m/R^2，空间对称（互夹120度），合力为零。

2

对圆轨道上的星体，它也受到三个力。

其中，中心天体给的引力为F1=G*m*m/R^2

其余，两个天体给的引力为F2=F3=G*m*m/(√3R)^2=F/3,

这两个力的合力F23=2*(F2*cos30°)=√3*F2=(√3/3)F1

故合力为：

F=F1+(√3/3)F1={(3+√3)/3}*(G*m*m/R^2)

由F=m*V^2/R得：V=√(FR/m)=√{{(3+√3)/3}*(G*m*m/R)/m}

周期T=2πR/V=(2πR)*(1/)=√{{(3+√3)/3}*(G*m*m/R)/m})

太繁了，又没分，能加点奖啊。

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