Novo otkriće astronoma! Pronađen sustav zvijezda 3+1

Astronomi su otkrili najkompaktniji četverostruki zvjezdani sustav s rijetkom hijerarhijskom konfiguracijom 3+1. Kako se navodi u istraživanju objavljenom u prestižnom časopisu Nature Communications: novootkriveni četverostruki sustav zvijezda čini se jedinstvenim u svemiru.  Kvartet se sastoji od bliskog središnjeg para zvijezda oko kojeg u neposrednoj blizini kruži treća zvijezda. Četvrta zvijezda pomiče se dalje oko ovog trija. 

Većina zvijezda u svemiru nije usamljena, već se formira zajedno s "braćom i sestrama". Shodno tome, dvostruki i trostruki sustavi u svemiru su česta pojava. Sustavi s četiri, pet ili čak šest zvijezda su veoma rijetki. Godine 2025. astronomi su otkrili čak sedam zvijezda u jatu ili zvjezdani septet. Takvi sustavi su stabilni samo ako su organizirani hijerarhijski. Zanimljivo je također da se sastoje od nekoliko parova zvijezda koji kruže jedan oko drugog.

O novootkrivenom sustavu zvijezda u svemiru za ugledni njemački znanstveni portal Scinexx piše Nadja Podbregar.

Četiri zvijezde u konfiguraciji 3+1

Najnovije otkriće astronoma je kvartet zvijezda s posebnom konfiguracijom. Novootkrivene četiri zvijezde u svemiru nisu raspoređene u dva para, već imaju hijerarhijski raspored 3+1. Oko bliskog, središnjeg para kruži treća zvijezda. A oko te trojke kreće se četvrta zvijezda. "Iako su u posljednjih šest godina otkriveni brojni, egzotični, višestruki zvjezdani sustavi, do danas je poznato samo nekoliko četverostrukih sustava 3+1", izvješćuju dr. Tamás Borkovits i njegov istraživački tim iz Astronomskog opservatorija Baja u Mađarskoj.

Ovaj raritet astronomi su otkrili pomoću svemirskog teleskopa TESS. Svjetlosne krivulje, nazvane TIC 120362137, otkrile su četiri ponavljajuća udubljenja koja ukazuju na hijerarhijski raspored četiriju zvijezda: središnji par zvijezda kruži jedna oko druge za samo 3,28 dana, trećoj zvijezdi treba oko 51 dan da kruži oko ove dvije zvijezde. Četvrta zvijezda orbitira podalje i treba joj oko 1045 dana da završi jednu orbitu. Novootkriveni kvartet zvijezda odgovara rijetkoj konfiguraciji 3+1.

Četiri sunca unutar Jupiterove orbite

Ali to nije sve: četverosmjerni sustav također je najkompaktniji ansambl takve konfiguracije koji do sada otkriven. Novootkrivene tri zvijezde imaju 1,5 do 3 puta veći radijus od Sunca. Također, masivnije su i toplije od Sunca.  

Četvrta, vanjska zvijezda otprilike je iste veličine i mase kao Sunce. Ta zvijezda je također relativno blizu svoja tri partnera te bi prema evaluacijama astronomskog tima cijeli novootkriveni kvartet stao u Jupiterovu orbitu. Ta spoznaja dodatno čini ovaj sustav zvijezda jedinstvenim u svemiru. Postoje još samo dva 3+1 kvarteta koji su slično kompaktni. "TIC 120362137 je najkompaktniji od njih i jedini u kojem su sve četiri zvjezdane komponente izravno detektirane putem spektroskopskih promatranja", naglašavaju dr. Borkovits i njegov istraživački tim. 

Formirane na istom disku?

Hijerarhijski više-zvjezdani sustavi posebno su zanimljivi astronomima iz nekoliko razloga. Ne samo što pružaju uvid u interakcije među zvijezdama, već oni donose vrijedne informacije o njihovom nastanku. "Može se otkriti kako temeljni procesi formiranja zvijezda stvaraju takve sustave i rasporede zvijezda u svemiru", objašnjavaju dr. Borkovits i njegovi kolege. Do sada se pretpostavljalo da su četverostruki sustavi nastajali iz dva para. Međutim, konfiguracija 3+1 je potpuno drukčija i veoma je rijetka u svemiru.

Zapravo, novootkriveni kompaktni zvjezdani kvartet TIC 120362137 daje prve naznake za njihov nastanak. Središnji trio kreće se u ravnoj ravnini, a četvrta zvijezda je vjerojatno nagnuta maksimalno deset stupnjeva u odnosu na tu ravninu. "Takva spljoštenost vjerojatno je ostatak procesa formiranja ovog sustava", pišu astronomi. “Vjerojatno je da su sve četiri zvijezde izvorno formirane na istom disku.” Formiranje zvijezda neraskidivo je povezano s nastankom cirkumstelarnih diskova. Radi se o diskovima plina i prašine. Oni su ključni, jer služe kao "spremnici" materijala koji hrane mladu zvijezdu i ujedno su mjesta gdje se kasnije formiraju planeti.

Kako će završiti novootkriveni zvjezdani sustav?

Posebna struktura zvjezdanog kvarteta postavlja pitanje koliko su stabilni tako čvrsti hijerarhijski sustavi i kako se dalje razvijaju? Dr. Borkovits i njegov tim istražili su to pitanje pomoću astrofizičkog modela. Sukladno tome, masivnija zvijezda središnjeg para, Aa, prva će ostarjeti i proširiti se. Za otprilike 180 milijuna godina spojit će se sa svojim partnerom. "Ovaj binarni sustav tada postaje jedna zvijezda A' od oko 3,1 solarne mase", izvješćuju astronomi.

Sljedeći korak uslijedit će za otprilike 275 milijuna godina: sada će i ova spojena zvijezda postati crveni div i doći u orbitu treće zvijezde. Ponovno dolazi do spajanja. Od izvornog unutarnjeg trija preostala je samo jedna masivna zvijezda od oko 4,59 solarne mase. Ovo sada tvori binarni zvjezdani sustav s četvrtom vanjskom zvijezdom.

Tijekom sljedećih devet milijardi godina, prvo će masivnija, spojena zvijezda, a potom i vanjska, postati bijeli patuljci. Bijeli patuljci su guste, vruće jezgre mrtvih zvijezda (sličnih Suncu) koje su potrošile svoje nuklearno gorivo. Veličine su Zemlje, a mase slične Suncu, što ih čini izuzetno gustima. Sjaje zaostalom toplinom, a dugoročno se hlade. Krajnji rezultat će biti par bijelih patuljaka u orbiti čija složena povijest više neće biti vidljiva.

Podaci o radu:

Autori: 

Tamás Borkovits, Saul A. Rappaport, Hai-Liang Chen, Guillermo Torres, Tibor Mitnyan, Veselin B. Kostov, Brian P. Powell, Theo Pribulla, Petr Zasche, Imre B. Bíró, István Csányi, Donát R. Czavalinga, Zoltán Dencs, Zoltán Garai, Jakub Kolář, Pavel Cagaš, Zbyněk Henzl, Tom Kaye, Hana Kučáková, Martin Mašek, Robert Uhlař

Izvorni naslov: 

Discovery of the most compact 3+1-type quadruple star system TIC 120362137

Godina publiciranja rada: 2026

Naziv časopisa: Nature Communications

Bibliografska baza: WOSSCI

Kvartil: Q1

Impact factor (2025): IF=15.7

Detaljnije o ovom radu može se vidjeti na poveznici:

https://doi.org/10.1038/s41467-026-69223-4

Izvori: Nature Communications; Scinexx.