是否宇宙中所有的三星系统形成的三角形都是等边三角形?

新手学堂012

是否宇宙中所有的三星系统形成的三角形都是等边三角形?,第1张

不。理论上的三星系统,据我所知有同一轨道上的三角形,同一轨道的8字形状这两种。前者轨道是三叶结的形状,可以是中心对称(时刻都是等边三角)的或者轴对称的轨道(不是时刻等边三角)。但是宇宙当中是否存在就很难说了,因为三星系统是极不稳定的,在干扰存在的情况下容易破坏周期性的运动。

(1)在第一种形式下:三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;

其中边上的一颗星受中央星和另一颗边上星的万有引力提供向心力.

Gm2
R2
+
Gm2
(2R)2
=m
v2
R

v=

5Gm
4R

T=

2πR
v
=4πR
R
5Gm

(2)另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,

由万有引力定律和牛顿第二定律得:

2

Gm2
l2
cos30°=m
l
2cos30°
T
)2 ②

有①②解得:l=R

3
12
5

答:(1)试求第一种形式下周期为4πR

R
5Gm

(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为R

3
12
5

(1)对于(a),因为三星共线,故有

Gmm/R^2+Gmm/(2R)^2=Rm(2π/T)^2

即可求出R=³√(5GmT^2/16π^2)

(2)对于(b),有几何关系有F1=F2,且

√3/2r=R-----① ; F合=√3F1=√3F2------②

F1=F2=Gmm/r^2------③ ; F合=Rm(2π/T)^2------④

联立①②③④解得

r=√3³√(GmT^2/16π^2)

半人马其实就是指一颗被称为HD 131399Ab的行星,形成了1600万年,距离地球大约300光年,总是在一天之内出现三次日落或者日出,位于HD 131399A主恒星所在的三恒星系统中,主恒星距离bc恒星大约300个天文单位,而bc之间仅相隔10个天文单位,行星都围绕着恒星转动,和本站了解一下吧。

半人马座真有三个太阳

半人马座一直都是人们比较感兴趣的星系,作为天空最亮的十大恒星之一,人们很容易就可以看到它。这个行星叫做HD 131399Ab,仅仅形成了一千六百万年,距离地球大约三百多光年的距离。

美国专业研究团队发现,这个位于三星系统中的行星一直都沿着超级长的轨道进行运行,而在行星上面的一年差不多等于地球上面的550年。

有时候这个行星可能在一天之内会出现三次日出和三次日落的情况,有时候一直都是白昼状态。这个行星每个季节相当于地球上面的一百到一百四十年,甚至于比人类的寿命还要长一些。

三恒星系统的特点

这个特别的三恒星系统中,HD 131399A是最亮的主恒星,距离bc恒星大约300个天文单位,而bc之间仅相隔10个天文单位甚至于处于相互环绕的状态。

三恒星系统中的行星围绕着主恒星运转,不过假如轨道有了神秘细微变化,最终恒星可能会被甩出这个系统。不过这个行星轨道到底如何变化还需要长期不断考察和研究。

太阳系外是相当丰富多彩的,多恒星系统对于人类来说也是比较陌生的,不过可能在人们不知道的地方,这种系统和地球的单恒星系统一样常见。

不管是大家比较熟悉的单恒星系统也好,还是比较陌生的多恒星系统也罢都是 宇宙 中重要组成部分,是 宇宙 中比较重要的一员。

首先说明一点,并不是所有的恒星系统都是“双胞胎”。根据科学家们的监测和推断,银河系大约4000亿颗恒星中,有差不多一半属于双星系统,剩余的恒星系统中有很多是“独生子”,还有一小部分为“三星”及以上的多星系统。我们所处的太阳系,其绝对的老大-太阳,是一颗中等质量的恒星,在银河系的恒星家族中非常普遍,截至目前,科学家们还没有发现太阳存在着伴星

太阳和其它恒星一样,其前身都是一团分布广泛的星云物质,而这些物质基本上都是由上一任大质量恒星,在生命末期通过超新星爆发等剧烈的能量释放过程,将恒星组成的大部分物质抛洒在星际空间中。

在不同的星际空间中,由于上一任大质量恒星的质量不同、抛洒过程不尽一致、受周围天体引力影响的程度也不同,所以星云团的规模、形状和质量分布也会存在很大差异。

因此,在星云漫长的演化过程中,在引力扰动的影响下,组成星云的各种气体和“尘埃”物质,在运动历程中会出现不同的结果,不过总体上遵循的还是在密度较大的区域率先形成物质聚集中心。随着在该中心聚集物质越来越多,中心区域的温度和压力会越来越大,从而吸引着更多的物质加入这个中心,或者围绕这个中心旋转,继而形成恒星的“雏形”。当核心区的温度和压力达到一定程度后,就会激发氢核聚变反应,从而开启恒星形成的序幕。

那么,假如之前星云团的物质分布非常不均匀、而且规模不大,且绝大部分的星际物质分布在一个较小的空间内,那么最终的结果或许只能形成一个恒星,其余的物质最终达不到恒星形成的条件,只能退而求其次,最后聚集成围绕恒星运行的行星。

如果星云的规则非常大,在较大的空间尺度内有若干个“力量差不多”的星云密集区,那么最后的聚合结果就是很有可能形成多个恒星,每个恒星之间的距离也不是那么遥远,彼此间的有效引力能够互相影响,那么双星甚至多星系统就这样产生了。

所谓的双星系统,就是在一个恒星系统中,存在着两颗恒星,围绕着它们共同的质心旋转,其中在地球上看来比较亮的一颗我们定义为主星,另外一颗定义为主星的伴星。我们所熟知的天狼星,其实就是由天狼星A和B构成的双星系统,它们之间的距离约为30亿公里,其中天狼星A是一颗质量约为太阳2倍的蓝矮星,B则是一颗质量与太阳相当的白矮星,已经度过了主序期,内部密度极大,亮度很小,用肉眼在地球上我们是看不到的。

在距离太阳系较近的区域内,也存在着多星系统,比如距离太阳最近的恒星-比邻星,则是一个典型的三星系统,它是由两颗距离很近的恒星所组成双星系统,外加一颗距离稍远一些的恒星共同组成。在比邻星三星系统中,南门二A和南门二B距离较近,约为35亿公里,比邻星则距离二者较远,约为22万亿公里。

当然,科学家们还发现了超过三颗恒星的多星系统,比如距离太阳43光年的五车二是四星系统,是两个距离较近的双星系统共同构成;距离太阳1200光年的参宿三则是一个五星系统,等等。在一个系统中恒星的数量越多,单个恒星的运行规律就越复杂。

目前观测到的银河系恒星,多数是两个或者以上数量恒星构成的系统,因此,有些人认为,太阳应该存在着一颗伴星,只不过质量较小、距离太阳的距离较远,没有被我们发现而已,这种猜测其实是站不住脚的。

如果太阳的“妹妹”质量较小、距离太阳又很远,那么虽然它与太阳之间会存在着万有引力,对二者的运行轨迹产生一定影响,但是万有引力的大小,和距离值的平方呈反比,当达到一定程度之后,有效的引力所表现出来的效果就非常微小了。比如,像太阳这么大的恒星,其有效引力范围大约为2光年以内,超过这个数值,那么与太阳之间就不会构成什么双星系统。

还有另外两种情况,分别是这颗太阳的伴星刚刚达到恒星核聚变的条件、距离太阳又相对较近;距离太阳较远、但质量较大。这两种情况都有一定的几率与太阳形成双星系统,但是,无论是哪一种情况,通过现代科学天文观测技术手段,都是比较容易观测得到的,毕竟作为恒星来说,其一定会向外发光发热,同时体积和质量都要比行星大得多,我们不可能在这几百年里捕捉不到它的身影。

这里再提一下对“复仇星”的猜测。有部分科学家认为,在距离太阳约1光年的奥尔特星云里,存在着一颗质量很小的恒星,即涅墨西斯星。太阳和涅墨西斯星围绕着共同的质心旋转,当它距离太阳较近时,引力会极大干扰奥尔特星云里的小行星和彗星,从而使它们的运行轨道发生偏移,有一部分会向太阳系内部进发,从而造成周期性的小行星密集撞击地球、地球生物大灭绝的现象,因此这颗太阳的伴星也被称为“复仇星”。

但是,从现有观测的结果来看,一方面,利用地球上各种类型的天文望远镜,我们都没有在奥尔特星云的范围内,发现有任何恒星存在的有力证据。另一方面,地球 历史 上的生物大灭绝,也不全是由于小行星撞击地球产生,另外相互之间的间隔也没有严格遵循一定的周期性。所以,太阳存在伴星的说法现在看只能是一种猜测。

所有的恒星都是双胞胎?不知道题主这是从哪里得出的结论,但实际却不是这样子的。据估计,银河系中有大约一半的恒星是属于双星系统,其余的要么是单恒星系统,要么是至少包含三颗恒星的多恒星系统。

银河系中的双星系统比例确实很高,比较著名的有距离我们86光年的天狼星双星系统,其中主星是一颗质量为太阳两倍的A型主序星,伴星是一颗质量接近太阳的白矮星;距离我们250光年的角宿一是一个分光双星系统,主星是一颗质量为太阳114倍的蓝超巨星,伴星是一颗质量为太阳72倍的B2 V型主序星。

但除此之外,还有其他由不同数量的恒星组成的恒星系统。例如,织女星、大角星等恒星都没有伴星,它们都是单恒星系统;距离太阳系最近的恒星系统——南门二,这是一个由三颗恒星组成的三合星系统,一颗较小的红矮星环绕着由两颗较大恒星组成的双星系统;距离我们429光年的五车二是一个四恒星系统,由两个互相环绕的双星系统组成;位于猎户座中,距离我们1200光年的参宿三是一个五恒星系统。此外,还有六恒星、七恒星等多恒星系统。

从目前已知的情况来看,太阳没有伴星,是一个单恒星系统。但也有研究声称,在距离太阳1光年之外有一颗质量很小的恒星,它被一些人称作涅墨西斯星,或者又叫复仇星。研究认为,这颗遥远的太阳伴星干扰定期干扰奥尔特云中的小行星,使它们飞向太阳系内部,并最终引发地球上的生命被小行星撞击而大规模灭绝。但地球上的物种灭绝并没有周期性,而且每次大灭绝的起因也不都是因为小行星的撞击。因此,太阳伴星的存在性具有很大的疑问。

宇宙中的恒星很有意思。它们之中有很多都是成双成对出现的,甚至有一些还是“三个一伙,五个一群”的出现,也就是说它们都有伴星。然而让人觉得奇怪的是,太阳可能是一个孤独的单身狗。因为迄今为止,天文学家还没有发现太阳的伴星。

太阳有没有伴星呢?现在还是一个谜。一些天文学家认为太阳是有伴星的,而大多数的天文学家却不以为然,认为太阳是没有伴星的。我们先来了解一下宇宙中的恒星系统。

联星系统

联星系统指的是两颗恒星在各自的轨道上环绕着一个共同的质心旋转的恒星。有时候我们也叫它们双星系统。通常我们会把较亮的一颗称为主星,另一颗就称为伴星。

例如,距离地球86光年的天狼星就是一个联星系统。天狼星的主星是夜晚最明亮的恒星。在晚上我们用肉眼就可以很容易地看到它。我们把它叫做天狼星A。它是一颗2倍太阳质量的蓝矮星。天狼星A的伴星天狼星B是一颗白矮星。天狼星B是无法用肉眼看到的。天狼星B比较有意思,它的质量是太阳的11倍,但是直径却只有地球大小。因此它是一颗密度极高的天体。

天狼星A和天狼星B它们两个在一个椭圆形的轨道上相互绕转,大约50年转一圈。天狼星A和天狼星B之间的平均距离约为20天文单位,也就是约30亿公里。这差不多是天王星到太阳的距离。

在30亿公里内存在着两颗质量比太阳大的恒星。我们可以想象一下,如果地球位于天狼星这样的恒星系统会怎样呢?

三星系统

三星系统指的是由3颗恒星组成的恒星系统。这样的恒星系统一般是由两颗距离比较近的联星系统和一颗较远的恒星组成的。

例如,距离太阳最近的恒星比邻星就位于一个三星系统中。在比邻星那里有三颗恒星在一起组成了一个“三体世界”,半人马座α星A(南门二),半人马座α星B和半人马座α星C(比邻星)。其中半人马座α星A和半人马座α星B距离比较近,平均距离约35亿公里。它们两个组成了双星相互绕转。而比邻星距离它们比较远,大约22500亿公里(约036光年。)比邻星在外层绕着半人马座α星A和半人马座α星B公转。

当比邻星和它的小伙伴玩“斗地主”的时候,孤零零的太阳只能在一边看着了。

聚星

聚星指的是由三颗到六七颗恒星组成的恒星系统。其中三颗恒星组成的系统也叫作三星系统。在宇宙中也有三颗以上的恒星在一起相互绕转的。例如,位于猎户座腰带的参宿三是由五颗恒星组成的聚星系统。位于天蝎座的西咸一是一个五合星系统;同样位于天蝎座的键闭是一个七合星系统。

太阳的伴星

了解了一下宇宙中的恒星系统,回过头来我们再谈一谈太阳。太阳有没有伴星呢?前面我们提到过,一些天文学家认为太阳是存在伴星的。他们把太阳的伴星叫做涅墨西斯。涅墨西斯是希腊神话中的复仇女神。太阳的伴星叫这么个名字,一看就不是一个善茬。

美国的天文学家理查德穆勒就认为太阳是存在伴星的。他发现地球上的较大规模的生物灭绝事件的发生是比较有规律的,平均每隔2600万年就会发生一次。这可能跟太阳存在一颗神秘的伴星有关系。

理查德穆勒认为,太阳的这颗伴星和太阳相互绕转的周期大约是2600万年。当它来到太阳的近日点时就会对太阳系边缘的彗星造成引力干扰,把它们推向了内太阳系。这样地球再次期间就会遭受到彗星的撞击,从而造成了生物的大规模灭绝。

天文学家至今只发现了关于这颗伴星的“蛛丝马迹”,并没有真正地观测到这颗伴星。天文学家认为,太阳系边缘的一些天体极扁的椭圆形轨道可能就是受到了太阳伴星的影响。并且太阳的这颗伴星是一颗温度非常低的红矮星或者是褐矮星。因此我们很难发现它。

太阳有没有伴星?现在天文学家尚无定论。不过我觉得太阳还是作为一个孤独的单身狗比较好。为什么这样认为呢?我们看看前面提到的联星和聚星系统就清楚了。这样的恒星系统中,行星的受到多颗恒星引力的影响,运行轨道是很不稳定的。行星所处的宇宙环境是非常恶劣的。生命要想在那里产生肯定要困难得多。

对地球这样的行星来讲,它要是身处这样的恒星系统中就像是蚂蚁进入到了象群中,随时都会被踩扁的。

为什么一些天文学家发现地球上存在周期性的生物灭绝现象,就产生了太阳存在一颗伴星的猜想呢?因为天上有两颗甚至多颗“太阳”对于我们来讲实在不是什么好事啊!我们能在地球上仰望星空,还要感谢太阳是一个孤独的单身狗。

大家认为是这样吗?一起聊一聊吧!