Unresolved triple systems in the aged open cluster Trumpler 19: Discovery, confirmation, and implications
本研究利用多波长巡天和径向速度测量，识别并确认了年老的疏散星团楚密普勒19（Trumpler 19）中存在的一群不可解的三联星和四联星系统，证明了它们在近40亿年间的存续，并揭示了其具有比同龄星团M 67 更高的多星率。
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恒星很少是孤立存在的。在我们的太阳邻里，大多数恒星都以成对的形式出现，许多甚至属于包含三颗、四颗或更多成员的更大规模家族。这些被称为多星系统的群体，对于理解恒星如何诞生、如何衡量自身质量以及如何在数十亿年间演化至关重要。然而，在我们的直接宇宙后花园之外发现这些家族是非常困难的。当恒星距离过远时，它们会模糊成一个单一的光点，使得人们无法判断一个明亮的亮点是一颗单星，还是一个隐藏在众目睽睽之下的拥挤家族。为了解决这个问题，天文学家经常转向星团。这些是诞生于同一片气体云、且在同一时间及距离形成的致密恒星群。因为星团中的每颗恒星都拥有相同的年龄和化学成分，它们就像是一个受控的实验室。如果星团中的一颗恒星看起来异常明亮，那很可能不是因为它是一种不同类型的恒星，而是因为它实际上是两颗或多颗恒星共同闪耀的结果。
一支天文学家团队现在利用这种实验室方法，在名为楚普勒19（Trumpler 19）的古老疏散星团中，揭示了一群隐藏的复杂恒星家族。该星团位于银盘内，距离约2,300秒差距，年龄约为37亿年。通过结合来自多个强大巡天项目的观测数据，研究人员绘制了该星团中数千颗恒星的亮度和颜色图。他们知道，一对完全相同的恒星看起来会比同类型的单星亮大约四分之三个星等。但他们寻找的是更亮的东西：那些亮度高到一定程度，以至于一定是三联星或四联星的系统，即三颗或四颗恒星锁定在一起的系统。团队识别出了一个由这些过度明亮的恒星组成的独特序列，它们位于图表中单星正常曲线线的上方。为了确认这些确实是星团的成员而非随机的背景恒星，他们使用了一台配备光谱仪的大型望远镜来测量这些恒星的运动速度。结果显示，这些明亮的、多星候选者与星团中的其余部分以相同的速度运动，证明了它们属于此处。
这一发现具有重要意义，因为它表明这些复杂的家族可以生存很长时间。虽然在年轻星团中见过三联星和四联星系统，但在像楚普勒19这样古老的星团中发现它们，表明它们具有极高的稳定性。研究人员发现，楚普勒19中这些多星系统的比例与我们在太阳邻里看到的比例相当，尽管局部样本包含了从该距离难以观测到的较暗恒星。有趣的是，楚普勒19所包含的无法分辨的三联星和四联星系统数量，几乎是另一个著名的、年龄相似的星团M 67的三倍。这种差异令人困惑，因为这两个星团的年龄相近，且总质量也相似。这引发了一个问题：是楚普勒19在诞生之初就拥有更多的这类家族，还是M 67在随后的时间里设法将它们拆解了。该研究排除了其他几种导致额外亮度的解释，例如测量误差、亮度脉动的变星，或是年轻恒星通常拥有的尘埃盘。数据点清楚地表明，这些是真实的、长寿的恒星家族。
这项工作凸显了现代巡天技术揭示银河系隐藏结构的能力。通过结合精确的恒星位置和运动测量，以及深层红外成像，该团队能够区分单星与此前无法辨别的复杂家族。研究结果表明，即使在表面看起来非常相似的星团之间，多星系统的形成和生存情况也可能存在显著差异。未来需要使用更强大的望远镜进行观测，以观察这种模式是否在其他星团中同样成立，并理解为什么有些星团似乎能保留这些复杂的家族，而另一些则不能。目前，在楚普勒19中的这一发现，为我们观察宇宙中最拥挤的恒星家族的长期稳定性提供了一个罕见的视角。
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