NASA的凌日系外行星調查衛星(TESS)自2018年底開始執行任務以來已經發現了5000多顆候選系外行星以及197顆確認的系外行星。TESS擅長尋找系外行星，但該航天器是一個強大的科學平台，它也有其他發現。跟TESS合作的科學家們最近宣布了97個四合星候選者，幾乎使已知的四合星系統數量翻了一番。
TESS的任務是尋找系外行星。更具體地說，它的任務是尋找附近明亮恆星周圍的系外行星。凌日系外行星調查衛星還可以研究這些行星的質量、密度、大小和軌道。
但TESS的視場很寬，比它的前身開普勒太空望遠鏡寬得多。它的廣域相機陣列已經勘察了85%的天空並收集了大量的數據。科學家們利用機器學習和一群熱心的公民科學家來梳理這些數據。
根據一篇新的論文，TESS數據的最新成果是一份97個“……統一審核的四合星系統候選者 ”的目錄。這篇論文則是在TESS全幅圖像中發現97顆黯淡的四合星候選體。
研究人員們在文章總寫道：“通過機器學習技術和視覺檢查的結合，在TESS全幀圖像數據中確定了候選者，這些候選者是由一個專門的公民科學家小組做出的主要貢獻。”
為了找到這些系統，一些常見的嫌疑人–NASA戈達德太空飛行中心(GSFC)天體物理科學部和麻省理工學院卡夫利研究所–之間進行了合作。但這些研究機構的專業人士需要一些幫助。這種幫助來自於七位經驗豐富的公民科學家，他們協助進行了艱苦的逐像素分析光曲線的工作。研究人員們在他們的論文中寫道：“為了排除由於附近的場星或系統效應造成的假陽性，我們對目標的光曲線進行逐像素評估……。”
研究人員將他們的努力集中在識別三倍和四倍恆星系統上，但結果超出了這些多星系統。他們還發現了第一個六倍食六星系統和第一個從TESS數據的一個扇面中檢測到的凌日環行行星。
四重恆星系統包含兩對黯淡雙星(EB)。然而，如果從我們的視點來看，它們只是相互食化的雙星，那麼它們就是雙星。所有這些過境和日食可能很難糾纏在一起，這就解釋了為什麼要有專門的公民科學家來幫忙。
研究人員只對特定的四合星系統感興趣，他們故意排除了其他的。他們寫道：“我們注意到，這個目錄中列出的目標是四合星候選星，它們分別來自單一的TESS源，也就是說，雙組分EB在TESS數據中是無法分辨的。這些四分體系統之所以出現在目錄中，是因為它們表現出在人類時間尺度上可觀察到的變化。原因是，就這項工作而言，我們的興趣在於能在人類的時間尺度（幾個月到幾年）上表現出動態有趣的相互作用的緊密四元系統。”
這個解釋有點啰嗦，但它可以歸結為這一點。TESS的像素寬度可能是巨大的。如果TESS找到了一對相隔兩個TESS像素的EB，如果EB離我們有500帕斯卡的距離，那就意味着EB彼此之間相隔高達20,000AU。在如此遙遠的距離上，人類可能需要經過幾代人的觀察才能注意到恆星之間的任何互動關係。系統必須相互靠近才能在幾個月或幾年內表現出有趣的互動，所以它們必須在同一個TESS像素中。這就是需要進行艱苦的逐個像素分析的原因。
目錄中的系統都經過了嚴格的審查過程。該小組也遇到了許多假陽性的情況。目標附近的一顆場星常常被認為是另一個EB，直到更深入的分析將其排除在外。還有一些時候，他們檢測到了兩對EB，但它們並沒有相互聯繫且彼此之間的距離太遠，無法構成一個四星系統。還有一些三重星系統，其日食模式模仿了四重星系統。總而言之，有五種假陽性的情況。
研究人員在他們的總結寫道：“目標恆星已經通過目測確定並表現出兩組具有兩個不同周期的日食，每個都有主食，在大多數情況下還有次食。所有的目標都經過了統一的審核並通過了一系列的測試，包括逐個像素和光中心運動分析。”
那麼為什麼天文學家對四重系統感興趣呢？這是多星系統可以揭示出很多關於恆星演化的途徑。天文學家和天體物理學家對恆星的演化階段如短周期雙星、共包事件、Ia型超新星和黑洞合併都表現出了興趣。
多個系統中的恆星的排列也是恆星如何形成的證據。他們寫道：“如一個四重系統的各個組成部分之間的質量比、組成雙星系統的周期比和相互的傾角為系統是否通過核心或盤狀碎片的‘自上而下’的情況或通過引力捕獲的‘自下而上’的聚集形成提供了重要的見解。
多恆星系統的另一個令人興奮的方面涉及到行星。天文學家已經在多恆星系統周圍發現了一些行星，但它們的起源和命運還不清楚。
2015年，天文學家在四重恆星系統30 Arietis中發現了一顆大質量行星。根據該發現，該系統是一個巨大的氣體巨行星的家園，其質量為木星的十倍。這是四合星系統中第二個已知的行星實例。
2019年，研究人員發現了一個獨特的四合星系統，其中的恆星跟周圍的氣體和塵埃盤成直角。行星很可能將從這個原行星盤中形成。
眼下，這個研究小組還沒有完成。他們稱，其檢測到的假陽性比經過審查的檢測結果多出一個數量級，完整的分析超出了本文的範圍。“……鑒於所檢查的目標數量眾多並假設許多額外的候選者被證明是真實的，TESS有可能將已知的黯然失色四邊形系統的數量增加兩倍以上，”他們寫道。