Gli astronomi hanno confermato direttamente quattro nane bianche precedentemente nascoste in sistemi binari vicini. Ogni sistema si trova entro 65 anni luce dalla Terra, e uno contiene la nona nana bianca più vicina al Sole.
Le scoperte sono state fatte da ricercatori dell'Università di Warwick e dell'Università del Colorado Boulder. I loro risultati sono stati pubblicati sulle Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Ogni nana bianca orbita accanto a una nana rossa. Poiché le nane rosse appaiono più grandi e luminose, i sistemi sembravano contenere una sola stella se osservati in luce visibile. Le nuove osservazioni hanno rivelato che tutte e quattro le nane rosse vicine nascondevano compagne nane bianche.
La prima autrice, la dott.ssa Mairi O'Brien, Research Fellow all'Università di Warwick, ha dichiarato: "Le nane bianche isolate vicine sono di solito facili da trovare, ma non potevamo vedere queste quattro stelle direttamente in lunghezze d'onda visibili perché le loro compagne nane rosse stavano soffocando la loro luce. È un promemoria che anche nel nostro vicinato cosmico possiamo ancora trovare sorprese se guardiamo nel modo giusto, alle giuste lunghezze d'onda."
Gli astronomi hanno passato decenni a catalogare attentamente le stelle vicine al Sole, eppure le nane bianche in sistemi come questi rimangono difficili da rilevare. I quattro sistemi hanno attirato l'attenzione perché le loro stelle visibili mostravano un pronunciato ondeggiamento radiale. Questo movimento si verifica quando una stella si muove leggermente verso e lontano dalla Terra mentre un oggetto massiccio invisibile la tira mentre orbita. L'ondeggiamento suggeriva che ogni nana rossa avesse una compagna nascosta.
I ricercatori hanno utilizzato dati spettrografici ultravioletti del Telescopio Spaziale Hubble per esaminare i quattro sistemi in maggiore dettaglio. Le nane bianche sono generalmente molto più facili da riconoscere nella luce ultravioletta. Le nane rosse, tuttavia, possono produrre potenti bagliori che imitano il segnale ultravioletto di una nana bianca, rendendo la conferma più difficile. Per separare i veri segnali dagli effetti del bagliore stellare, il team ha sviluppato metodi di calibrazione specializzati. Questa analisi ha ufficialmente confermato che tutti e quattro i sistemi contenevano stelle nane bianche.
Uno dei sistemi, G 203-47, era particolarmente sconcertante. Sebbene si trovi a soli 25 anni luce di distanza, gli astronomi hanno impiegato 27 anni dopo aver rilevato per la prima volta il suo ondeggiamento radiale per identificare la nana bianca nascosta. L'oggetto è ora riconosciuto come la nona nana bianca più vicina al Sole.
G 203-47 si comporta anche diversamente da sistemi binari simili. La sua nana rossa impiega più di 100 giorni per completare una rotazione, anche se orbita attorno alla nana bianca ogni 14,9 giorni. In circostanze normali, l'interazione gravitazionale tra due stelle in orbita ravvicinata dovrebbe sincronizzare il loro movimento attraverso il blocco tidale. La Luna e la Terra forniscono un esempio familiare, poiché lo stesso lato della Luna è sempre rivolto verso la Terra. In G 203-47, tuttavia, la nana rossa ruota troppo lentamente per essere sincronizzata con la sua orbita.
Il coautore, il dott. David Wilson, Research Associate all'Università del Colorado Boulder, ha dichiarato: "Ciò che è affascinante è che G 203-47 non dovrebbe ruotare così lentamente se si fosse formata allo stesso modo di sistemi simili. Ciò suggerisce che questi binari hanno avuto storie evolutive molto diverse. Alcuni hanno subito interazioni violente e prolungate all'inizio che li hanno bloccati tidalmente. Altri, come G 203-47, hanno sperimentato incontri più gentili e brevi che li hanno lasciati in questo stato insolito."
La rotazione insolita di G 203-47 suggerisce che non tutte le coppie nana bianca e nana rossa si siano sviluppate attraverso lo stesso processo. Alcuni sistemi potrebbero aver avuto interazioni lunghe e intense all'inizio della loro storia, causando il blocco tidale delle stelle. Altri potrebbero aver interagito per un periodo più breve e con meno forza, lasciando le loro rotazioni non sincronizzate.
Le quattro scoperte hanno anche permesso agli astronomi di rivedere il censimento delle nane bianche entro 20 parsec (65 anni luce). I precedenti modelli di popolazione prevedevano che circa 4 o 5 nane bianche in orbita ravvicinata