恒星系

恒星系（こうせいけい、star system, stellar system）とは、少数の恒星が重力で結びついてお互いの周りを公転している星系である"Star system" in Modern Dictionary of Astronomy and Space Technology. A.S. Bhatia, ed. New Delhi: Deep & Deep Publications, 2005. ISBN 81-7629-741-0。多数の恒星が重力で結びついているものは星団や銀河と呼ばれるが、これらも広義の恒星系である。恒星系という言葉は、惑星系を持った1つの恒星について使われることもあるAstronomers discover a nearby star system just like our own Solar System , Joint Astronomy Centre, press release, July 8, 1998.  Accessed on line September 23, 2007.Life unlikely in asteroid-ridden star system, Maggie McKee, NewScientist.com news service, July 7, 2004. Accessed on line August 27, 2009.。

連星系

2つの恒星からなる恒星系は、連星系と呼ばれる。潮汐効果や摂動、質量転移がなければ安定であり、2つの恒星は共通重心の周りを楕円軌道を描いていつまでも公転する。（二体問題を参照）

連星系の例としては、シリウス、プロキオン、そして恒星とおそらくブラックホールから構成されるはくちょう座X-1等が挙げられる。

多重星系
多重星系は、3つ以上の恒星からなる恒星系であるp. 16, Understanding Variable Stars, John R. Percy, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 0521232538.。3つの恒星からなるものを三重星系、4つの恒星からなるものを四重星系、5つの恒星からなるものを五重星系等と言う。このような系は、おおよそ100個から1000個の恒星からなる散開星団よりも小さいp. 24, Galactic Dynamics, James Binney and Scott Tremaine, Princeton University Press, 1987, ISBN 0691084459.。

力学
理論的には、多体問題はカオスになるため、多重星系をモデル化することは連星系よりも難しい。複数の恒星の多くの配置は不安定で、最終的には1つの恒星が他の恒星に近づきすぎ、系から弾き出されるMultiple Stellar Systems: Types and Stability, Peter J. T. Leonard, in Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, P. Murdin, ed., online edition at the Institute of Physics, orig. ed. published by Nature Publishing Group, 2001.。もしこの系が、EvansがいうところのStars of Higher Multiplicity, David S. Evans, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 9 (1968), 388–400.「階層的」なものであれば、不安定さはなくなる。階層的な系では、系の恒星は2つのグループに分けられ、それぞれが系の重心の周りの大きな軌道を横断することになる。またそれぞれのグループの中も同じように階層的になる。この場合は、恒星の運動は系の重心の周りでほぼケプラーの法則に従うDynamics of multiple stars: observations , A. Tokovinin, in "Massive Stars in Interacting Binaries", August 16–20, 2004, Quebec (ASP Conf. Ser., in print).。

観測
既知の多重星系の多くは三重星系であり、恒星の数が大きくなるほど指数関数的に少なくなるStatistics of multiple stars: some clues to formation mechanisms, A. Tokovinin, in the proceedings of IAU Symposium 200, The Formation of Binary Stars, Potsdam, Germany, April 10–15, 2000.  Bibcode 2001IAUS..200...84T.。例えば、1999年版のTokovinin's catalog of physical multiple starsではMSC—a catalogue of physical multiple stars, A. A. Tokovinin, Astronomy and Astrophysics Supplement Series 124 (1997), 75–84; online versions at VizieR and the Multiple Star Catalog.、728の恒星系のうち、551が三重星系である。しかし観測選択効果により、この統計はかなり不完全なものであるStatistics of multiple stars, A. Tokovinin, in The Environment and Evolution of Double and Multiple Stars, Proceedings of IAU Colloquium 191, held 3–7 February 2002 in Merida, Yucatan, Mexico, edited by Christine Allen and Colin Scarfe, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias) 21 (August 2004), pp. 7–14., §2.。

先述の力学的な不安定性のため、三重星系は一般的に階層的であり、隣接する連星と遠くにある伴星の組合せになる。さらに数が多い多重星系も、同様に階層的になる。六重星系までが知られており、例えばカストルは1つの連星系と離れた位置にある2つの連星系のペアとの組合せになるCastor A and Castor B resolved in a simultaneous Chandra and XMM-Newton observation, B. Stelzer and V. Burwitz, Astronomy and Astrophysics 402 (May 2003), pp. 719–728.。またADS 9731も六重星系として知られ、ここでは1つの恒星と分光連星からなる三重星系が2つの組合せになっているADS 9731: A new sextuple system, A. A. Tokovinin, N. I. Shatskii, and A. K. Magnitskii, Astronomy Letters, 24, #6 (November 1998), pp. 795–801.。

例
連星系
シリウス:A型主系列星と白色矮星の連星
ぎょしゃ座ε星:食連星

三重星系
ポラリス
ケンタウルス座α星
HD 188753

四重星系
4 Centauri, entry in the Multiple Star Catalog.
おおぐま座ζ星ミザール
HD 98800

五重星系
みずがめ座91番星
オリオン座δ星

六重星系
カストル
ADS 9731

七重星系
さそり座ν星(推定)Nu Scorpii, entry in the Multiple Star Catalog.

太陽系型の恒星系
天の川銀河に存在する数千億以上の恒星系のうち、約15%が太陽系と類似していると推測されているナショナルジオグラフィック ニュース 天の川銀河恒星系、15％が太陽系型か。

関連項目
太陽系
多重星
惑星系
太陽系外惑星

出典

外部リンク
Triple star system, APOD
Alpha Centauri system, APOD
Alpa Centauri, APOD, 2002 April 25

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