A HUN-REN–SZTE Sztelláris Asztrofizika Kutatócsoport, illetve az SZTE Bajai Obszervatóriumának munkatársai, szoros együttműködésben számos külföldi kutatóval, a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) űrtávcső méréseinek elemzésével, majd földfelszíni távcsövekkel végzett fotometriai és spektroszkópiai mérésekkel kimutatták, hogy a Hattyú csillagképben elhelyezkedő TIC 120362137 katalógusszámú (szabad szemmel nem látható) objektum valójában egy olyan négyes csillagrendszer, amelyben három, a Napunknál valamivel nagyobb tömegű és forróbb csillag a Merkúr bolygó Nap körüli pályájánál kisebb méretű térrészben helyezkedik el, míg a negyedik, Napunkhoz rendkívül hasonló csillag Naprendszerünk fő kisbolygóövének (vagyis a Mars, illetve a Jupiter pályája közti térrésznek) megfelelő távolságban kering a belső hármas csillagrendszer tömegközéppontja körül. A kutatók azt is megállapították, hogy a négyes csillagrendszer jelenleg körülbelül másfél milliárd éves, és a három belső csillag alig 300 millió éven belül egyetlen fehér törpecsillaggá fog összeolvadni. A kutatást ismertető szakcikk az egyik legnagyobb presztízsű, interdiszciplináris tudományos folyóiratban, a Nature Communications-ben jelent meg 2026. március 3-án.
A TESS űrtávcső, amely elsősorban Naprendszeren kívüli bolygókat keres tranzitmódszerrel (vagyis az egyes csillagok fényességében az előttük átvonuló bolygók hatására bekövetkező átmeneti, csekély elhalványodásokat kutatja) 2018. április 18-án indult a floridai Cape Canaveral Űrközpontból, és egy erősen elnyúlt, úgynevezett Hold-szinkron pályán keringve, kb. 13,5 naponta kerüli meg Földünket. A rajta elhelyezett négy kamerával egyszerre az égboltnak egy 24o x 96o-os tartományát figyeli meg. Ugyanazt a tartományt két egymást követő keringés (azaz kb. 27 nap, egy holdhónapnyi időtartam) során méri folyamatosan rögzítve a látómezőben elhelyezkedő, akár több milliónyi csillag fényességét, majd egy újabb égbolttartomány (ún. szektor) következik. (Magasabb északi és déli ekliptikai szélességeken a szektorok jelentősen átfedik egymást, lehetővé téve hosszabb időtartamú megfigyeléseket is.) Ily módon az űrtávcső kétévente végigvizsgálja a teljes égbolt legnagyobb részét. Ezek a rendkívül pontos űrbeli adatsorok természetesen nemcsak a Naprendszeren kívüli exobolygók tranzitjainak (fedéseinek) azonosítására alkalmasak, hanem rendkívül sokféle, gyakran nem várt, akár teljesen újszerű fényességváltozást is meg lehet figyelni számos csillag esetében.
A Dr. Borkovits Tamás (HUN-REN–SZTE Sztelláris Asztrofizika Kutatócsoport és SZTE Bajai Obszervatóriuma), illetve Dr. Saul A. Rappaport (az M.I.T. Asztrofizikai Kavli Intézetének emeritus professzora) által vezetett kutatócsoport már számos különleges változócsillagot, jobbára többszörös fedésű, szoros hármas csillagrendszereket talált és analizált a TESS űrtávcső méréseire támaszkodva. Így került a kutatócsoport látóterébe a TIC 120362137 jelű objektum is, amelyet a TESS űrtávcső 2019–2024 között kilenc észlelési szektorban figyelt meg. Az objektum fényessége minden bő másfél napban lecsökkent néhány órára 8-10%-kal, jelezvén, hogy a rendszert legalább két csillag alkotja, amelyek P1=3,28 naponként megkerülik egymást, és a pályára közel az éléről látunk rá, amely egy keringés alatt két csillagfedést (és így halványodást) okoz az észlelő számára. Ezenkívül 26-27 naponta további, 1-2 napig tartó extra elhalványodások is megfigyelhetők voltak a fénygörbéken, amelyek alakja szinte bizonyossá tette, hogy a rendszerben egy harmadik csillag is kering, mégpedig rendkívül rövid (de nem rekordot jelentő) P2=51,3 napos periódussal. E harmadik komponens gravitációs vonzásának hatására a belső kettős fedési időpontjainak változásában is megjelent ez az 51,3 napos periódus, amelyet sikerült is kimutatni, és a kutatócsoport vezetője által az elmúlt két évtizedben meghatározott analitikus perturbációszámítási formalizmus alapján kvantitatívan is értelmezni.
Ezen a ponton kapcsolódott be a kutatásba Guillermo Torres, a Harvard Asztrofizikai Kutatóközpont munkatársa is, aki számos spektrumot készített az objektumról Arizonából, a Fred Wipple Observatory 1,5 m tükörátmérőjű távcsövére szerelt TRES spektrográffal (amelyet egyébként a Szegedi Tudományegyetemen végzett Fűrész Gábor tervezett és épített). Emellett további spektroszkópiai mérések is születtek egy szlovákiai, egy bolgár, illetve a HUN-REN CSFK Piszkés-tetői Obszervatóriumába telepített spektrográffal, míg követő fotometriai méréseket az SZTE Bajai Obszervatóriumának, illetve az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatóriumának munkatársai végeztek két azonos, 80 cm tükörátmérőjű távcsővel. Számos további, főként cseh professzionális, illetve műkedvelő csillagász is végzett és küldött újabb és újabb fotometriai méréseket. Mindezek a követő spektroszkópiai és fotometriai mérések, valamint a TESS űrtávcső újabb mérései is azt mutatták, hogy a szoros hármascsillag-modell nem elégséges az objektum viselkedésének megmagyarázásához. Mind a spektroszkópiai észlelésekből meghatározott radiálissebesség-görbék, mind a kettős- és hármasfedések bekövetkezésének időpontjainak változásai azt mutatták, hogy egy negyedik csillagnak is jelen kell lennie a rendszerben. Ennek a negyedik csillagnak a spektrumvonalait végül G. Torres azonosította elsőként a legjobb minőségű TRES spektrumokban, és ő határozta meg elsőként a negyedik csillag keringési periódusát, amely (némi későbbi pontosítás után) P3=1045,5 napnak adódott.
Ily módon ez a négyescsillag egyrészt a legrövidebb külső periódusú, 3+1 hierarchiájú négyes rendszer, és ráadásul az egyetlen olyan, ahol mind a négy csillagnak sikerült elkülöníteni a spektrumvonalait.
Ráadásul ezzel a keringési periódussal a fedési minimumidőpontok és az extra fedések bekövetkezési idejében megfigyelt további pontatlanságok is könnyen magyarázhatók lettek. Így a kutatócsoport elvégezhette e különleges négyes rendszer teljes spektro-fotodinamikai analízisét, amely magában foglalja a négy csillag mozgásának numerikus integrálását (és ezáltal a gravitációs perturbációk figyelembevételét is), valamint a fényességváltozások (fedések), a radiálissebesség-görbék, illetve a négyes csillagrendszer összetett spektrális energiaeloszlásának (magyarán a különféle szűrőkkel mért optikai fényességek) pontos modellezését is. Így nagy pontossággal sikerült meghatározni mind a négy csillag tömegét, méretét, hőmérsékletét, életkorát, (fotometriai) távolságát, illetve a keringési pályák számos paraméterét.
A kutatócsoport megállapította, hogy a belső hármas alrendszert alkotó három csillag mindegyike nagyobb tömegű és forróbb, mint a mi Napunk, és egy akkora térrészen belül helyezkedik el, amely kisebb mint a Merkúr bolygó Naptól való átlagos távolsága, míg a negyedik, külső csillag nagyon hasonlít a mi Napunkhoz, és a belső, szoros hármascsillag tömegközéppontjától mért távolsága alig haladja meg a Mars bolygó Naptól való átlagos távolságát.
A pontosan meghatározott asztrofizikai és dinamikai paraméterek lehetővé tették a négyes csillagrendszer további sorsának modellezését is. A kutatók azt találták, hogy több vörös óriás fázist követően a belső hármast alkotó csillagok jelentős anyagvesztést követően egyetlen fehér törpévé fognak összeolvadni, várhatóan csillagászatilag rövid, alig 300 millió éves időskálán.
A kutatást bemutató szakcikk ezen a linken érhető el:
https://www.nature.com/articles/s41467-026-69223-4
Brian P. Powell (NASA Goddard Space Flight Center) animációja:
https://drive.google.com/file/d/1IzjwPWbjO_RVaNAczhiGkq-LfrWDF3rt/view?usp=sharing
