Ученые из Уорикского университета и Университета Колорадо в Боулдере (США) впервые напрямую обнаружили четыре белых карлика в двойных звездных системах, расположенных совсем рядом с Землей по космическим меркам. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Как звезда пряталась за соседкой
Все четыре обнаруженных белых карлика много лет считались частью обычных, «одиночных» звездных систем. На деле у каждого рядом оказался компаньон — красный карлик, звезда более крупная и яркая, чей свет попросту забивал сигнал маленького белого карлика.
«Обычно легко обнаружить близлежащие изолированные белые карлики, но мы не могли наблюдать эти четыре звезды непосредственно в видимом диапазоне, потому что их красные карлики-компаньоны заглушали их свет. Это напоминание о том, что даже в нашем собственном космическом окружении мы все еще можем найти сюрпризы, если будем смотреть в правильном направлении, в правильном диапазоне длин волн», — объясняет первый автор исследования доктор Мэри О'Брайен из Уорикского университета.
Десятилетиями астрономы подробно изучали ближайшие к Солнцу звезды, но подобные скрытые белые карлики упорно ускользали от наблюдений. Все четыре системы привлекли внимание ученых из-за заметного радиального колебания — так называют легкое покачивание звезды взад-вперед, которое выдает присутствие рядом массивного невидимого спутника.
Как удалось разглядеть скрытые звезды
Чтобы все же увидеть белые карлики, команда использовала данные ультрафиолетового спектрографа космического телескопа «Хаббл». Белые карлики обычно хорошо заметны именно в ультрафиолетовом диапазоне, но красные карлики создают проблему — их интенсивное свечение часто имитирует сигнал белого карлика, сбивая наблюдателей с толку. Исследователям пришлось применить специальные методы калибровки, чтобы официально подтвердить существование всех четырех звезд.
Система, которую искали 27 лет
Особенно любопытной оказалась система G 203-47. Она находится всего в 25 световых годах от Солнца, но с момента, когда впервые заметили ее характерное радиальное покачивание, до обнаружения самого белого карлика прошло 27 лет. Теперь эта звезда официально считается девятым по близости к Солнцу белым карликом.
Есть у G 203-47 и еще одна странность. Ее красный карлик делает полный оборот вокруг своей оси больше чем за 100 дней, а вокруг белого карлика обращается всего за 14,9 дня. Обычно гравитация со временем «синхронизирует» такие пары — похожим образом Луна всегда повернута к Земле одной стороной. Но здесь красный карлик вращается слишком медленно, чтобы этот механизм успел сработать.
«Удивительно, что G 203-47 не должна вращаться так медленно, если бы она сформировалась так же, как и подобные системы. Это говорит о том, что у этих двойных систем была совершенно разная эволюционная история. Некоторые из них на ранних этапах подвергались сильным и продолжительным взаимодействиям, которые привели к их приливной блокировке. Другие, как G 203-47, пережили более мягкие и короткие столкновения, которые и привели их к этому необычному состоянию», — говорит соавтор исследования доктор Дэвид Уилсон из Университета Колорадо в Боулдере
Сколько еще звезд прячется рядом с нами
Благодаря четырем новым находкам исследователи смогли уточнить перепись белых карликов в радиусе 20 парсек, то есть примерно 65 световых лет от Солнца. Важная деталь — ранее модели звездного населения предсказывали существование примерно 4–5 подобных тесных пар белого и красного карликов в этой области, и ученые нашли ровно 4 — почти точное совпадение с теорией.
Профессор Пьер-Эммануэль Трембле из группы астрономии и астрофизики Уорикского университета отмечает, что работа только начата.
«Только около 30 % красных карликов в пределах 20 парсеков были систематически обследованы на предмет наличия скрытых компаньонов среди белых карликов. Мы считаем, что в нашем локальном звездном окружении может быть до 9 или 10 дополнительных двойных систем, которые мы еще не обнаружили. Если мы приложим больше целенаправленных усилий к наблюдению за красными карликами, возможно, мы обнаружим больше подобных сюрпризов»