Астрофізики виявили найкомпактнішу ієрархічну зоряну систему типу «3+1»

Наукова спільнота офіційно зафіксувала систему TIC 120362137 як найбільш компактне серед усіх відомих кратних зоряних скупчень структури «3+1». Це визначне відкриття, результати якого були опубліковані в авторитетному науковому журналі Nature Communications у березні 2026 року, відкриває перед дослідниками унікальні перспективи для аналізу екстремальних гравітаційних взаємодій у складних ієрархічних структурах. Міжнародну групу вчених очолив угорський астроном Тамаш Борковіц із Сегедського університету, а до складу команди увійшли провідні фахівці з Китаю, Чехії та Словаччини. Їхня спільна праця дозволила детально вивчити динаміку та довгострокову стабільність цих надзвичайно щільно упакованих зоряних ансамблів.

Архітектурна побудова системи TIC 120362137 вражає своєю складністю: вона складається з трьох тісно пов'язаних зірок, що формують центральне ядро, навколо якого на значній відстані обертається четверте світило. Згідно з точними розрахунками астрофізиків, три внутрішні компоненти розташовані настільки близько один до одного, що могли б вільно розміститися в межах орбіти Меркурія навколо Сонця. Водночас четверта, зовнішня зірка, рухається по орбіті, радіус якої відповідає відстані між орбітами Юпітера та нашого Сонця. Примітно, що три внутрішні зірки за масою та температурою значно перевершують Сонце, тоді як зовнішній компонент за своїми фізичними характеристиками має велику схожість із нашою рідною зіркою.

Об'єкт розташований на відстані приблизно 1900 світлових років від Землі, і ця конфігурація вже визнана рекордною. Період обертання найвіддаленішої зірки становить лише близько 1046 діб, що є значно коротшим часовим проміжком, ніж у будь-якої іншої відомої системи типу «3+1». Внутрішнє ядро системи містить затемнювану подвійну пару з періодом обертання 3,3 земних доби, яка, своєю чергою, здійснює повний оберт навколо третьої зірки кожні 51,3 дня. Виявлення таких складних структур є надзвичайно трудомістким процесом, оскільки ідентифікація четвертого компонента шляхом аналізу затемнень потребує тривалого періоду безперервних спостережень.

Для збору необхідного масиву даних використовувалися результати спостережень космічного супутника НАСА TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) у період з 2019 по 2024 рік. Ці відомості були об'єднані з наземними даними, отриманими з таких обсерваторій, як Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES). Вперше для системи такого типу вдалося безпосередньо зафіксувати спектральні сліди всіх чотирьох зірок, що дозволило вченим провести прецизійні розрахунки їхніх мас та траекторій руху. Спектрограф TRES, встановлений на 1,5-метровому телескопі Тіллінгаста на горі Маунт-Гопкінс в Арізоні, став ключовим інструментом, що підтвердив присутність четвертої зірки в цій ієрархії.

Чисельне моделювання майбутнього системи вказує на неминучі процеси перенесення маси та подальше злиття компонентів через їхнє надзвичайно тісне розташування. Згідно з прогнозами, приблизно через 9,39 мільярда років цей зоряний квартет еволюціонує у стабільну пару білих карликів. Спочатку внутрішній первинний компонент злиється зі своїм партнером, утворивши нове тіло A'. Згодом, орієнтовно через 276 мільйонів років, об'єкт A' об'єднається з третьою зіркою B, формуючи масивну зірку AB, яка зрештою колапсує у білий карлик. Зовнішня четверта зірка пройде аналогічний шлях розвитку, створивши другий білий карлик. У фіналі система являтиме собою бінарну пару білих карликів з орбітальним періодом близько 44 днів.

Відкриття TIC 120362137, в аналізі даних якого брали активну участь навіть цивільні науковці-волонтери, підкреслює величезну важливість ієрархічних систем для розуміння фундаментальних процесів зіркоутворення. Здатність безпосередньо детектувати спектри всіх чотирьох компонентів є значним методологічним досягненням, яке виходить далеко за межі стандартних висновків, що базуються виключно на кривих блиску. Вивчення таких філігранно збалансованих систем надає безцінні дані для перевірки сучасних теорій зоряної еволюції в умовах екстремальної щільності, емпірично підтверджуючи моделі довгострокової стійкості подібних конфігурацій.