六星同食的宇宙奇观 罕见的恒星系统

宇宙中的星系，存在数不尽的样貌。（图片来源：Adobe Stock）

在距离地球约1900光年的宇宙之中，一个结构极为罕见的恒星系统，正以精密而复杂的引力舞步运行着。它是TIC 168789840，也被称为TYC 7037-89-1。这是一个由六颗恒星组成、彼此引力束缚的六重星系统。

六颗恒星 共同质心

TIC 168789840位于波江座，距离地球约1900光年，位置在波江座河星群最急弯处，也是波江座υ?星的西侧。由于它比波江座υ?暗得多，而且与地球的距离更远九倍，从地面观测需要高倍放大设备。这个系统由三对双星构成，天文学家将它们标记为A、B与C，三对双星围绕共同质心运行，形成六颗恒星彼此引力牵引的结构。

在过去，天文学家曾发现由三对恒星组成的系统，但TIC 168789840是第一个可以从地球观测到所有恒星互相遮蔽现象的六星系统。由于地球视角几乎位于其轨道平面上，三对双星都呈现食双星特征，也就是恒星会从彼此前方掠过，导致整体亮度周期性下降。

TESS的发现

这项发现来自NASA的凌日系外行星巡天卫星TESS，TESS持续监测天空中大量恒星亮度变化，以寻找行星凌日与双星食现象。

研究团队利用美国太空总署戈达德太空飞行中心的“Discover”超级计算机，分析TESS观测到约8000万颗恒星的光变曲线。透过经过训练的自主软件筛选，在约45万个候选系统中辨识出至少100个可能包含三颗或以上恒星的系统，其中包括这个六重食双星系统。这项成果于2021年1月公布，研究论文《TIC 168789840：一个六重食六星系统》已被《天文学杂志》接收。

轨道结构 内四星与外双星

TIC 168789840的轨道结构呈现出分层式的引力关系。

内侧系统 A与C双星

A与C两对双星彼此相距约4天文单位，它们各自是近距离双星，成员星间距分别约为6.9太阳半径与6.1太阳半径。在这两个系统中，恒星大约每1.5天绕彼此运行一周，也可理解为每天半绕对方公转。

这两对双星彼此之间还存在另一层引力关系，它们大约每3.7年至4年绕共同质心公转一周。

外侧系统 B双星

B双星的两颗恒星彼此公转周期约8天，其成员星间距约21.4太阳半径。这对双星距离内侧四星系统更远，整体绕内侧系统公转一周约需2000年，形成一个极为宽广的外层轨道。

根据观测，A、B与C三个双星系统之间的平均分离距离约250天文单位，三个双星系统已被解析为独立结构，三个间隙均已辨识。

恒星性质

三个近距离双星系统中的主星都略大于太阳、质量略大、温度与太阳相近，亮度也稍高于太阳。伴星则体积约为太阳的一半，温度约为太阳的三分之一，明显较冷且较暗。

目前主星已开始偏离主序星轨道，而质量较小、寿命较长的伴星仍稳定处于主序阶段，在核心进行氢聚变。由于A与C双星距离极近，动态环境复杂，只有距离较远的B双星系统才有可能在理论上容纳行星存在。

食双星的价值

食双星对天文学家具有高度研究价值，当恒星彼此遮蔽时，亮度曲线能提供精确资料，协助测量恒星大小、质量、温度、分离距离以及与地球的距离。

透过这些资料，科学家能建立更完善的恒星形成与演化模型。对于TIC 168789840而言，研究人员希望进一步了解三组双星如何形成近似性质，以及这六颗恒星如何维持长期引力稳定。

形成之谜

银河系中双星系统并不罕见，甚至三星系统也属常见。然而，六颗恒星在多层轨道结构下维持稳定的情况极为少见。

科学家推测，这六颗恒星可能诞生于同一个高度活跃的恒星形成区，虽然这类区域中的恒星通常会随时间分散，但在某些条件下，部分恒星可能持续保持引力束缚，形成如TIC 168789840般的多重系统。然而，其完整形成历史仍未明朗。

宇宙中的多重日食

从地球观测角度看，TIC 168789840创造了一项观测纪录，三对双星全部呈现食现象。每当成员星彼此掠过，整体亮度便出现下降，形成频繁且可预测的“日食”事件。

在1900光年之外，六颗恒星彼此交织、遮蔽、旋转，构成一场持续上演的天文动态景象。这种罕见结构，让天文学家得以在单一系统中观察多层级引力互动与恒星演化阶段。

本文整理自NASA官方发布资料与相关学术记载。