天体物理学家发现已知最紧凑的“3+1”型多星系统：TIC 120362137研究取得重大突破

天体物理学界最近确认了名为TIC 120362137的系统，这是目前已知最紧凑的“3+1”型多重恒星系统。这项研究成果于2026年3月发表在《自然·通讯》（Nature Communications）杂志上，为科学家研究层级结构中的极端引力相互作用提供了绝佳机会。该研究由匈牙利塞格德大学的天文学家塔马斯·博尔科维茨（Tamás Borkovits）领衔，并得到了来自中国、捷克和斯洛伐克专家的共同协作。这一发现不仅揭示了高密度恒星群的动力学特征，还为其长期稳定性提供了新的见解。

TIC 120362137系统的架构非常独特，由一个紧密结合的三星核心和一颗在较远距离运行的第四颗恒星组成。根据科学家的精确计算，内部的三颗恒星距离极近，甚至可以全部容纳在水星绕太阳运行的轨道范围之内。而最外层的第四颗恒星，其运行轨道则位于木星与太阳之间的距离范围内。值得注意的是，内部的三颗恒星比太阳质量更大、温度更高，而外围的第四颗成分则与我们的太阳非常相似。该系统距离地球约1900光年，其最外层恒星的公转周期仅为1046天左右，这一数据刷新了所有已知“3+1”系统中公转周期最短的纪录。

在该系统的内部核心中，包含一个公转周期仅为3.3个地球日的食双星系统，而这对双星又每隔51.3天绕第三颗恒星运行一周。由于通过食现象分析来识别第四个组件需要极长的观测时间，这类系统的发现难度极大。研究团队整合了美国国家航空航天局（NASA）TESS卫星（凌日系外行星巡天卫星）在2019年至2024年间采集的数据，并结合了地面观测站的资料，例如位于亚利桑那州霍普金斯山的1.5米蒂林哈斯特望远镜所配备的TRES光谱仪（Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph）。这是科学家首次在如此紧凑的系统中直接捕捉到所有四颗恒星的光谱痕迹，从而能够精确计算它们的质量和运动轨迹。

数值模拟结果预示，由于恒星间距离极近，未来必然会发生质量转移和组件合并。据预测，在大约93.9亿年后，这个四重奏系统将演化为一对稳定的白矮星。具体过程为：内部的主星将首先与其伴星合并形成天体A'；大约2.76亿年后，A'将与第三颗恒星B合并，形成一颗大质量恒星AB，并最终坍缩为白矮星。与此同时，外部的第四颗恒星也将经历类似的演化过程，形成第二颗白矮星。最终，整个系统将变成一对轨道周期约为44天的双白矮星系统。这一发现从经验上证实了预测极端致密恒星配置长期稳定性的模型，证明它们在最终演化前可以存在数十亿年。

TIC 120362137的发现还得益于公民科学家的参与，他们协助分析了TESS的观测数据，这进一步强调了层级系统在理解恒星形成过程中的重要性。能够直接探测到所有四个组件的光谱是一项重大的方法论成就，其意义远超仅基于光变曲线得出的结论。通过对这类精确平衡系统的深入研究，科学家们获得了宝贵的数据，用以验证在极端密度环境下的恒星演化理论。