Астрономы напрямую подтвердили существование четырёх ранее скрытых белых карликов в близлежащих двойных системах. Все системы находятся в пределах 65 световых лет от Земли, и одна из них содержит девятый по близости к Солнцу известный белый карлик.

Открытия были сделаны исследователями из Уорикского университета и Университета Колорадо в Боулдере. Их результаты опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Каждый белый карлик вращается рядом с красным карликом. Поскольку красные карлики кажутся больше и ярче, системы выглядели так, будто содержат только одну звезду при наблюдении в видимом свете. Новые наблюдения показали, что все четыре близлежащих красных карлика скрывали компаньонов-белых карликов.

Первый автор, доктор Мейри О'Брайен, научный сотрудник Уорикского университета, сказал: «Близлежащие изолированные белые карлики обычно легко найти, но мы не могли увидеть эти четыре звезды напрямую в видимом диапазоне, потому что их красные карлики заглушали их свет. Это напоминание о том, что даже в нашем космическом соседстве можно найти сюрпризы, если смотреть правильным способом, на правильных длинах волн».

Астрономы десятилетиями тщательно каталогизировали звёзды вблизи Солнца, но белые карлики в таких системах остаются труднообнаружимыми. Четыре системы привлекли внимание, потому что их видимые звёзды демонстрировали выраженное радиальное колебание. Это движение происходит, когда звезда слегка смещается к Земле и от неё под воздействием невидимого массивного объекта, который тянет её на орбите. Колебание указывало на то, что у каждого красного карлика есть скрытый компаньон.

Исследователи использовали данные ультрафиолетового спектрографа с космического телескопа «Хаббл», чтобы изучить четыре системы более детально. Белые карлики обычно гораздо легче распознать в ультрафиолетовом свете. Однако красные карлики могут производить мощные вспышки, имитирующие ультрафиолетовый сигнал белого карлика, что затрудняет подтверждение. Чтобы отделить истинные сигналы от эффектов звёздных вспышек, команда разработала специальные методы калибровки. Этот анализ официально подтвердил, что все четыре системы содержат белые карлики.

Одна из систем, G 203-47, была особенно загадочной. Хотя она находится всего в 25 световых годах, астрономам потребовалось 27 лет после первого обнаружения её радиального колебания, чтобы идентифицировать скрытый белый карлик. Объект теперь признан девятым по близости белым карликом к Солнцу.

G 203-47 также ведёт себя иначе, чем подобные двойные системы. Её красный карлик совершает более 100 дней на один оборот, хотя он обращается вокруг белого карлика каждые 14,9 дней. При нормальных обстоятельствах гравитационное взаимодействие между двумя близко вращающимися звёздами должно синхронизировать их движение через приливную блокировку. Луна и Земля — знакомый пример, так как одна и та же сторона Луны постоянно обращена к Земле. Однако в G 203-47 красный карлик вращается слишком медленно, чтобы быть синхронизированным со своей орбитой.

Соавтор доктор Дэвид Уилсон, научный сотрудник Университета Колорадо в Боулдере, сказал: «Что интересно, G 203-47 не должна вращаться так медленно, если бы она сформировалась так же, как подобные системы. Это предполагает, что эти двойные системы имели очень разную эволюционную историю. Некоторые пережили бурные, продолжительные взаимодействия на ранних этапах, которые заблокировали их приливно. Другие, как G 203-47, испытали более мягкие, краткие встречи, которые оставили их в этом необычном состоянии».

Необычное вращение G 203-47 предполагает, что не все пары белый карлик — красный карлик развивались одинаково. Некоторые системы могли испытывать долгие и интенсивные взаимодействия в начале своей истории, в результате чего звёзды оказались приливно заблокированными. Другие могли взаимодействовать более короткий период и с меньшей силой, оставив их вращение несинхронизированным.

Четыре открытия также позволили астрономам пересмотреть перепись белых карликов в пределах 20 парсек (65 световых лет). Предыдущие модели популяции предсказывали, что примерно 4–5 тесно вращающихся белых карликов