Astronomowie bezpośrednio potwierdzili cztery wcześniej ukryte białe karły w pobliskich układach podwójnych. Każdy układ znajduje się w odległości do 65 lat świetlnych od Ziemi, a jeden z nich zawiera dziewiątego najbliższego Słońcu białego karła.

Odkrycia dokonali naukowcy z University of Warwick i University of Colorado Boulder. Wyniki opublikowano w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Każdy biały karzeł krąży wokół czerwonego karła. Ponieważ czerwone karły wydają się większe i jaśniejsze, układy wyglądały jak pojedyncze gwiazdy w świetle widzialnym. Nowe obserwacje ujawniły, że wszystkie cztery pobliskie czerwone karły ukrywały towarzyszy – białe karły.

Pierwsza autorka, dr Mairi O'Brien, pracownik naukowy University of Warwick, powiedziała: „Pobliskie izolowane białe karły są zwykle łatwe do znalezienia, ale nie mogliśmy zobaczyć tych czterech gwiazd bezpośrednio w zakresie widzialnym, ponieważ ich czerwone karły zagłuszały ich światło. To przypomnienie, że nawet we własnym kosmicznym sąsiedztwie wciąż możemy znaleźć niespodzianki, jeśli spojrzymy we właściwy sposób, na odpowiednich długościach fal.”

Astronomowie spędzili dziesięciolecia na skrupulatnym katalogowaniu gwiazd w pobliżu Słońca, ale białe karły w takich układach pozostają trudne do wykrycia. Cztery układy przyciągnęły uwagę, ponieważ ich widoczne gwiazdy wykazywały wyraźne wahania radialne. Ruch ten występuje, gdy gwiazda porusza się lekko w kierunku Ziemi i od niej, gdy niewidoczny, masywny obiekt ciągnie ją podczas orbity. Wahania sugerowały, że każdy czerwony karzeł ma ukrytego towarzysza.

Naukowcy wykorzystali dane spektrografu ultrafioletowego z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, aby zbadać cztery układy bardziej szczegółowo. Białe karły są zazwyczaj znacznie łatwiejsze do rozpoznania w świetle ultrafioletowym. Jednak czerwone karły mogą emitować potężne rozbłyski, które imitują sygnał ultrafioletowy białego karła, co utrudnia potwierdzenie. Aby oddzielić prawdziwe sygnały od efektów rozbłysków gwiazdowych, zespół opracował specjalistyczne metody kalibracji. Analiza ta oficjalnie potwierdziła, że wszystkie cztery układy zawierają białe karły.

Jeden z układów, G 203-47, był szczególnie zagadkowy. Mimo że znajduje się zaledwie 25 lat świetlnych stąd, astronomowie potrzebowali 27 lat od pierwszego wykrycia jego wahań radialnych, aby zidentyfikować ukrytego białego karła. Obiekt ten jest obecnie uznawany za dziewiątego najbliższego Słońcu białego karła.

G 203-47 zachowuje się również inaczej niż podobne układy podwójne. Jego czerwony karzeł potrzebuje ponad 100 dni na jeden obrót, mimo że okrąża białego karła co 14,9 dnia. W normalnych warunkach oddziaływanie grawitacyjne między dwiema blisko orbitującymi gwiazdami powinno zsynchronizować ich ruch poprzez blokadę pływową. Księżyc i Ziemia są znanym przykładem, ponieważ ta sama strona Księżyca jest stale zwrócona w stronę Ziemi. W G 203-47 czerwony karzeł obraca się jednak zbyt wolno, aby być zsynchronizowanym ze swoją orbitą.

Współautor dr David Wilson, pracownik naukowy University of Colorado Boulder, powiedział: „Fascynujące jest to, że G 203-47 nie powinien obracać się tak wolno, jeśli powstał w taki sam sposób jak podobne układy. Sugeruje to, że te układy podwójne miały bardzo różne historie ewolucyjne. Niektóre przeszły gwałtowne, długotrwałe interakcje na wczesnym etapie, które zablokowały je pływowo. Inne, jak G 203-47, doświadczyły łagodniejszych, krótszych spotkań, które pozostawiły je w tym niezwykłym stanie.”

Niezwykły obrót G 203-47 sugeruje, że nie wszystkie pary białego i czerwonego karła rozwinęły się w ten sam sposób. Niektóre układy mogły doświadczyć długich i intensywnych interakcji na wczesnym etapie swojej historii, powodując zablokowanie pływowe gwiazd. Inne mogły oddziaływać przez krótszy okres i z mniejszą siłą, pozostawiając ich obroty niesynchronizowane.

Cztery odkrycia pozwoliły również astronomom zrewidować spis białych karłów w promieniu 20 parseków (65 lat świetlnych). Poprzednie modele populacji przewidywały, że około 4 do 5 blisko orbitujących białych karłów...