Ученые-астрономы идентифицировали предельно компактную систему из четырех светил, обладающую редкой архитектурной формой «3+1»: в ней одиночное светило движется по орбите вокруг тесной группы из трех звезд. Уникальный объект, зарегистрированный под номером TIC 120362137, был обнаружен благодаря данным космической обсерватории TESS, функционирующей в рамках программы NASA.
В подобных иерархических структурах три компонента образуют плотное внутреннее ядро, а четвертый элемент вращается вокруг них по значительно более широкой дуге. В случае с TIC 120362137 внутренняя триада сосредоточена в пространстве, сопоставимом с радиусом орбиты Меркурия, тогда как внешнее светило расположено чуть ближе к центру системы, чем Юпитер в нашей Солнечной системе.
Многократные звездные системы, состоящие из тел со схожей массой, обычно отличаются нестабильностью: сложные гравитационные возмущения зачастую приводят к их распаду. Именно поэтому выявление устойчивой конфигурации такого типа предоставляет исследователям ценнейший материал для верификации актуальных моделей динамики небесных тел.
Тибор Митнян, выступивший соавтором научной работы, подчеркнул, что TIC 120362137 является самым сжатым из известных примеров иерархии «3+1». Кроме того, это единственный случай, когда специалистам удалось четко различить спектральные линии каждого из четырех компонентов, что открыло путь к их индивидуальному изучению.
Комплексный анализ затмений и спектроскопических данных позволил детально описать физические свойства системы: возраст, массу, геометрические размеры, температуру и параметры орбит. Две наиболее близко расположенные звезды совершают полный оборот друг вокруг друга всего за 3,28 суток, а их массы превосходят солнечную на 75% и 36%. Вокруг этой пары с периодом в 51,3 дня вращается третье светило, которое тяжелее Солнца примерно на 48%.
Четвертый участник системы обладает массой, близкой к солнечной, и завершает цикл обращения вокруг внутреннего трио за 1045,5 суток. Несмотря на чрезвычайную плотность расположения объектов, конфигурация сохраняет динамическое равновесие.
Стабильность системы была подтверждена не только аналитически через соотношение орбитальных циклов, но и посредством компьютерного моделирования, которое спрогнозировало эволюцию объекта на миллиарды лет вперед.
Согласно результатам симуляции, после завершения стадии красных гигантов и масштабного сброса вещества три внутренние звезды в конечном итоге сольются, образовав одиночный белый карлик. По астрономическим меркам этот процесс произойдет стремительно — примерно за 300 миллионов лет. В итоге система трансформируется в пару белых карликов с периодом обращения около 44 суток.
По прогнозам астрофизиков, текущая конфигурация достигнет финальной стадии через 9,4 миллиарда лет. Исследователи предполагают, что многие двойные системы, наблюдаемые сегодня, могли зародиться в рамках подобных сложных структур, однако доказать такое происхождение спустя эпохи практически невозможно.
Как отмечает Митнян, если бы подобная пара вырожденных звезд была обнаружена в далеком будущем, астрономы вряд ли смогли бы заподозрить, что некогда она являлась частью экзотической четверной системы с внешней орбитой продолжительностью в тысячу дней.
Источник: iXBT
