宇宙中的星系，存在數不盡的樣貌。（圖片來源：Adobe Stock）
在距離地球約1900光年的宇宙之中，一個結構極為罕見的恆星系統，正以精密而複雜的引力舞步運行著。它是TIC 168789840，也被稱為TYC 7037-89-1。這是一個由六顆恆星組成、彼此引力束縛的六重星系統。
六顆恆星 共同質心
TIC 168789840位於波江座，距離地球約1900光年，位置在波江座河星群最急彎處，也是波江座υ²星的西側。由於它比波江座υ²暗得多，而且與地球的距離更遠，所以從地面觀測時，需要高倍放大設備。
這個系統由三對雙星構成，天文學家將它們標記為A、B與C，三對雙星圍繞共同質心運行，形成六顆恆星彼此引力牽引的結構。過去，天文學家曾發現由三對恆星組成的系統，但TIC 168789840是第一個可以從地球觀測到所有恆星互相遮蔽的六星系統。由於地球視角幾乎位於其軌道平面上，三對雙星都呈現食雙星特徵，也就是恆星會從彼此前方掠過，導致整體亮度周期性下降。
TESS的發現
這項發現來自NASA的凌日系外行星巡天衛星TESS，TESS持續監測天空中大量恆星亮度變化，以尋找行星凌日與雙星食現象。
研究團隊利用美國太空總署戈達德太空飛行中心的「Discover」超級計算機，分析TESS觀測到約8000萬顆恆星的光變曲線。透過經過訓練的自主軟體篩選，在約45萬個候選系統中辨識出至少100個可能包含三顆或以上恆星的系統，其中包括這個六重食雙星系統。這項成果於2021年1月公佈，研究論文《TIC 168789840：一個六重食六星系統》已被《天文學雜誌》接收。
軌道結構 內四星與外雙星
TIC 168789840的軌道結構呈現出分層式的引力關係。
內側系統 A與C雙星
A與C兩對雙星彼此相距約4天文單位，它們各自是近距離雙星，成員星間距分別約為6.9太陽半徑與6.1太陽半徑。在這兩個系統中，恆星大約每1.5天繞彼此運行一周，也可理解為每天半繞對方公轉。
這兩對雙星彼此之間還存在另一層引力關係，它們大約每3.7年至4年繞共同質心公轉一周。
外側系統 B雙星
B雙星的兩顆恆星彼此公轉週期約8天，其成員星間距約21.4太陽半徑。這對雙星距離內側四星系統更遠，整體繞內側系統公轉一周約需2000年，形成一個極為寬廣的外層軌道。
根據觀測，A、B與C三個雙星系統之間的平均分離距離約250天文單位，三個雙星系統已被解析為獨立結構，三個間隙均已辨識。
恆星性質
三個近距離雙星系統中的主星都略大於太陽、質量略大、溫度與太陽相近，亮度也稍高於太陽。伴星則體積約為太陽的一半，溫度約為太陽的三分之一，明顯較冷且較暗。
目前主星已經開始偏離主序星軌道，而質量較小、壽命較長的伴星仍穩定處於主序階段，在核心進行氫聚變。由於A與C雙星距離極近，動態環境複雜，只有距離較遠的B雙星系統才有可能在理論上容納行星存在。
食雙星的價值
食雙星對天文學家具有高度研究價值，當恆星彼此遮蔽時，亮度曲線能提供精確資料，協助測量恆星大小、質量、溫度、分離距離以及與地球的距離。
透過這些資料，科學家能建立更完善的恆星形成與演化模型。對於TIC 168789840而言，研究人員希望進一步了解三組雙星如何形成近似性質，以及這六顆恆星如何維持長期引力穩定。
形成之謎
銀河系中雙星系統並不罕見，甚至三星系統也屬常見。然而，六顆恆星在多層軌道結構下維持穩定的情況極為少見。
科學家推測，這六顆恆星可能誕生於同一個高度活躍的恆星形成區，雖然這類區域中的恆星通常會隨時間分散，但在某些條件下，部分恆星可能持續保持引力束縛，形成如TIC 168789840這樣的多重系統。然而，其完整形成歷史仍未明朗。
宇宙中的多重日食
從地球觀測角度看，TIC 168789840創造了一項觀測紀錄，三對雙星全部呈現日食現象。每當成員星彼此掠過，整體亮度就會出現下降，形成頻繁且可預測的「日食」事件。
在1900光年之外，六顆恆星彼此交織、遮蔽、旋轉，構成一場持續上演的天文動態景象。這種罕見結構，讓天文學家得以在單一系統中觀察多層級引力互動與恆星演化階段。
本文整理自NASA官方發布資料與相關學術記載。
責任編輯:星躍
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