أكد علماء الفلك بشكل مباشر وجود أربعة أقزام بيضاء كانت مخفية سابقًا في أنظمة ثنائية قريبة. يقع كل نظام على بعد أقل من 65 سنة ضوئية من الأرض، ويحتوي أحدها على تاسع أقرب قزم أبيض معروف إلى الشمس.

الاكتشافات قام بها باحثون من جامعة وارويك وجامعة كولورادو بولدر. نُشرت نتائجهم في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

يدور كل قزم أبيض حول نجم قزم أحمر. نظرًا لأن الأقزام الحمراء تبدو أكبر وأكثر سطوعًا، بدت الأنظمة وكأنها تحتوي على نجم واحد فقط عند رؤيتها بالضوء المرئي. كشفت الملاحظات الجديدة أن جميع الأقزام الحمراء الأربعة القريبة كانت تخفي رفيقًا من الأقزام البيضاء.

قالت الدكتورة ميري أوبراين، الباحثة الأولى من جامعة وارويك: "عادةً ما يكون العثور على الأقزام البيضاء المنعزلة القريبة سهلاً، لكننا لم نتمكن من رؤية هذه النجوم الأربعة مباشرة في الأطوال الموجية المرئية لأن رفاقها من الأقزام الحمراء كانوا يغرقون ضوءها. إنه تذكير بأنه حتى في جوارنا الكوني، لا يزال بإمكاننا العثور على مفاجآت إذا نظرنا بالطريقة الصحيحة، وبالأطوال الموجية المناسبة."

قضى علماء الفلك عقودًا في فهرسة النجوم القريبة من الشمس بعناية، ومع ذلك تظل الأقزام البيضاء في أنظمة مثل هذه صعبة الاكتشاف. جذبت الأنظمة الأربعة الانتباه لأن نجومها المرئية أظهرت تمايلًا شعاعيًا واضحًا. تحدث هذه الحركة عندما يتحرك نجم قليلاً نحو الأرض وبعيدًا عنها بينما يسحبه جسم ضخم غير مرئي أثناء دورانه. اقترح التمايل أن كل قزم أحمر لديه رفيق مخفي.

استخدم الباحثون بيانات مطياف الأشعة فوق البنفسجية من تلسكوب هابل الفضائي لفحص الأنظمة الأربعة بمزيد من التفصيل. عادةً ما يكون التعرف على الأقزام البيضاء أسهل بكثير في ضوء الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك، يمكن للأقزام الحمراء إنتاج توهجات قوية تحاكي إشارة الأشعة فوق البنفسجية للقزم الأبيض، مما يجعل التأكيد أكثر صعوبة. لفصل الإشارات الحقيقية عن تأثيرات التوهج النجمي، طور الفريق طرق معايرة متخصصة. أكد هذا التحليل رسميًا أن جميع الأنظمة الأربعة تحتوي على أقزام بيضاء.

كان أحد الأنظمة، G 203-47، محيرًا بشكل خاص. على الرغم من أنه يقع على بعد 25 سنة ضوئية فقط، احتاج علماء الفلك إلى 27 عامًا بعد اكتشاف تمايله الشعاعي لأول مرة لتحديد القزم الأبيض المخفي. يُعترف الآن بهذا الجسم باعتباره تاسع أقرب قزم أبيض إلى الشمس.

يتصرف G 203-47 أيضًا بشكل مختلف عن الأنظمة الثنائية المماثلة. يستغرق قزمه الأحمر أكثر من 100 يوم لإكمال دورة واحدة، على الرغم من أنه يدور حول القزم الأبيض كل 14.9 يومًا. في الظروف العادية، سيكون من المتوقع أن يؤدي التفاعل الجاذبي بين نجمين يدوران عن قرب إلى مزامنة حركتهما من خلال القفل المداري. يوفر القمر والأرض مثالًا مألوفًا، حيث يواجه نفس الجانب من القمر الأرض باستمرار. ومع ذلك، في G 203-47، يدور القزم الأحمر ببطء شديد بحيث لا يمكن مزامنته مع مداره.

قال المؤلف المشارك الدكتور ديفيد ويلسون، الباحث المشارك من جامعة كولورادو بولدر: "المذهل هو أن G 203-47 لا ينبغي أن يدور بهذا البطء إذا تشكل بنفس طريقة الأنظمة المماثلة. هذا يشير إلى أن هذه الثنائيات لها تواريخ تطورية مختلفة جدًا. بعضها خضع لتفاعلات عنيفة وطويلة في وقت مبكر أدت إلى قفلها مديًا. البعض الآخر، مثل G 203-47، شهد لقاءات لطيفة وقصيرة تركتها في هذه الحالة غير العادية."

يشير الدوران غير المعتاد لـ G 203-47 إلى أنه لم يتم تطوير جميع أزواج الأقزام البيضاء والحمراء من خلال نفس العملية. ربما شهدت بعض الأنظمة تفاعلات طويلة ومكثفة في وقت مبكر من تاريخها، مما تسبب في قفل النجوم مديًا. ربما تفاعل البعض الآخر لفترة أقصر وبقوة أقل، مما ترك دوراتهم غير متزامنة.

كما سمحت الاكتشافات الأربعة لعلماء الفلك بمراجعة تعداد الأقزام البيضاء ضمن 20 فرسخًا فلكيًا (65 سنة ضوئية). توقعت نماذج السكان السابقة أن حوالي 4 إلى 5 أقزام بيضاء تدور عن قرب