双星Fomalhaut系统实际上是三星系统

Fomalhaut系统。

罗彻斯特大学科学家的最新研究表明，Fomalhaut星系包含第三颗恒星，即FomalhautC。

附近的恒星系统Fomalhaut因其异常的系外行星和尘土飞扬的碎片盘而特别引人注目，它不仅被天文学家认为是双星，而且是已知的最宽的三颗星之一。

在最近被《天文学杂志》发表并今天发布到预印服务器arXiv的一篇论文中，研究人员表明，附近已知的较小恒星也是Fomalhaut系统的一部分。

罗彻斯特大学物理学和天文学副教授埃里克·马马杰克（E​​ric Mamajek）和他的合作者通过一些侦探工作发现了恒星系统的三重性质。“我几年前注意到了这颗第三颗恒星，当时我正在绘制Fomalhaut附近的恒星运动以进行另一项研究，” Mamajek说。“不过，我需要收集更多数据，并聚集具有不同观察结果的合著者团队，以测试恒星的属性是否与Fomalhaut系统的第三成员一致。”

机缘巧合也发挥了作用。佐治亚州立大学的Mamajek与托德·亨利（Todd Henry）之间的一次偶然会面，是邻近恒星研究联盟（RECONS）团队的负责人，揭示了一条有助于解决这个谜团的线索：与恒星的距离。亨利回忆起与马马杰克坐在智利拉塞雷纳一家汽车旅馆的厨房里，讨论附近的星星。亨利说：“埃里克正在这第三颗星上扮演侦探，我正好坐在那儿，那里有一个未公布的视差的观察清单。”视差是天文学家用来确定距离的一种测量类型。“当时，弗吉尼亚大学的珍妮弗·巴特利特（Jennifer Bartlett）是一名学生，她正在与我们合作，为她的博士研究样本中可能存在的附近恒星。论文，而LP876-10就在上面。埃里克和我开始交谈，在这里，我们有了一个很酷的发现。”

Fomalhaut三重系统的地图。Fomalhaut C距Fomalhaut A约6度！Fomalhaut B是橙色的K矮人TW PsA（在Mamajek 2012中进行了讨论）。这颗恒星三人组的年龄似乎与约4.4亿年保持一致。箭头显示了恒星的正确运动矢量。由于Fomalhaut三重奏和我们太阳之间的相对运动，恒星的位置每年都以大约0.4弧秒的速度移动（大约需要10,000年的时间才能移动一次）。

通过仔细分析天体测量（精确的运动）和光谱测量（可以确定温度和径向速度），研究人员能够测量第三颗恒星的距离和速度。他们得出的结论是，直到最近才被称为LP 876-10的恒星是Fomalhaut系统的一部分，使其成为FomalhautC。

“当您从地球仰望天空时，Fomalhaut C的外观与大而明亮的恒星Fomalhaut A相距甚远，” Mamajek补充说。两颗星之间大约有5.5度，对于地球上的观察者来说，好像它们被大约11颗满月隔开了。Mamajek解释说，它们看起来相距遥远，部分原因是因为随着恒星的移动，Fomalhaut相对靠近地球，大约25光年。如果这些恒星距离地球较远，它们在天空中的距离会更近。它们之间的距离太远了，可以解释为什么以前没有注意到LP 876-10和Fomalhaut之间的联系。能够获得高质量的天文数据和速度数据是另一个关键。

研究人员还必须证明，将这两个恒星束缚起来而不是独立地移动是可行的。“ Fomalhaut A是一颗巨大的恒星，大约是我们太阳质量的两倍，以至于它可以施加足够的引力来将这颗小恒星束缚在其中-尽管该恒星距Fomalhaut的距离比地球离太阳的距离大158,000倍”，Mamajek说。

Mamajek与一大批合作者合作，整理了这个有趣的小星星的故事。Mamajek说：“亨利和RECONS团队一直在对“太阳邻居”进行详尽的调查，以表征最接近我们太阳系的恒星系统并发现附近的新恒星。“他的团队已经使用智利塞罗·托洛洛（Cerro Tololo）的SMARTS 0.9米望远镜收集了对这颗特定恒星的几年观测数据。”研究人员还需要知道恒星的径向速度，该速度是芝加哥大学的安德烈亚斯·塞法赫特（Andreas Seifahrt）测量的，他们在论文中指出的速度应与Fomalhaut A的速度相差约一公里。

与Fomalhaut相比，还有另外11个离我们的太阳更近的恒星系统，由三颗或更多恒星组成，其中包括最接近的恒星系统Alpha Centauri。本文中的新测量结果还表明，Fomalhaut系统在这些附近的多个系统中是最庞大和最广泛的。

Fomalhaut A还是我们夜空中可见的第18颗最明亮的恒星，并且是少数几颗具有直接成像的系外行星和尘埃盘的恒星之一。艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov），斯坦尼斯劳·莱姆（Stanislaw Lem），菲利普·K·迪克（Philip K. Dick）和弗兰克·赫伯特（Frank Herbert）等作家在科幻小说中都曾提到过这位著名的明星。尽管它是一个经过仔细研究的系统，但直到1890年代才首次提出，直到最近才确认Fomalhaut是双星，两个恒星相互绕转。

罗切斯特的玛玛杰克同事之一，物理学和天文学教授爱丽丝·奎伦（Alice C. Quillen）多年来致力于研究行星形成恒星尘埃盘的方式，就像围绕Fomalhaut一样。在2006年，她试图通过了解碎片环为何偏心以及为何具有惊人的锋利边缘，来预测Fomalhaut周围是否存在行星以及其轨道形状。次年，对福马尔豪特周围的一颗新行星进行了成像。

关于Fomalhaut A的系外行星和碎片盘的许多问题仍未得到解答。例如，天文学家感到困惑的是，为什么被称为Fomalhaut“ b”的系外行星为什么在这样的偏心轨道上，以及为什么碎片盘似乎不以Fomalhaut A恒星为中心。在重力作用下扰动了Fomalhaut“ b”系外行星和绕Fomalhaut A绕行的碎片带，但是Fomalhaut的伴星的轨道并没有受到严格的限制。预计Fomalhaut A周围的Fomalhaut B和Fomalhaut B和C的轨道将花费数百万年的时间，因此，限制其轨道将对未来的天文学家构成挑战。

Fomalhaut C是红矮星，这是宇宙中最常见的恒星，而Fomalhaut B是橙矮星，大约是太阳质量的四分之三。从绕Fomalhaut C绕行的假想行星的有利位置来看，Fomalhaut A看起来是一颗明亮的白色恒星，其亮度比从地球出现的Sirius（夜空中最亮的恒星）高出9倍，类似于金星的典型亮度。Fomalhaut B似乎是一颗与北极星相似亮度的否则鲜亮的亮橙色星。这三者的年龄约为4.4亿年，大约是我们太阳系年龄的十分之一。

其他从事此论文工作的合作者包括珍妮弗·巴特利特（Jennifer Bartlett），她现在在美国海军天文台任职，她在其博士学位论文中发表了与恒星的初步距离。莱顿天文台的论文和Matt Kenworthy，他们测量了旋转周期，表明Fomalhaut C是非常快的旋转器。

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出版物：接受发表在《天文杂志》上

研究报告的PDF副本：太阳街区XXX：Fomalhaut C

图像：NASA，ESA和P.Kalas（美国加州大学伯克利分校）