Astronomowie zidentyfikowali cztery ukryte białe karły znajdujące się w naszym bezpośrednim sąsiedztwie kosmicznym. Odkrycie to, opublikowane na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, rzuca nowe światło na ewolucję układów podwójnych i sugeruje, że w naszym otoczeniu może znajdować się znacznie więcej takich obiektów, niż dotychczas sądzono.
Ukryte w blasku czerwonych karłów
Wszystkie cztery nowo odkryte białe karły tworzą układy podwójne z czerwonymi karłami. Ze względu na to, że czerwone karły są znacznie większe i jaśniejsze, w świetle widzialnym całkowicie przyćmiewały one swoich towarzyszy. Przez lata układy te były klasyfikowane jako pojedyncze gwiazdy, mimo że naukowcy podejrzewali obecność niewidocznych obiektów ze względu na charakterystyczne „chybotanie” (wahania radialne) czerwonych karłów. Ruch ten wynika z oddziaływania grawitacyjnego masywnego towarzysza, który krąży wokół gwiazdy.
Pobliskie izolowane białe karły są zazwyczaj łatwe do znalezienia, ale nie mogliśmy zobaczyć tych czterech gwiazd bezpośrednio w świetle widzialnym, ponieważ ich towarzysze – czerwone karły – zagłuszali ich światło. To przypomnienie, że nawet w naszym własnym kosmicznym sąsiedztwie wciąż możemy natrafić na niespodzianki, jeśli patrzymy we właściwy sposób i przy użyciu odpowiednich długości fal – wyjaśnia dr Mairi O’Brien z University of Warwick, główna autorka badania.
Przełom dzięki obserwacjom w ultrafiolecie
Kluczem do sukcesu okazało się wykorzystanie danych spektrograficznych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Białe karły są znacznie lepiej widoczne w świetle ultrafioletowym, jednak proces ich identyfikacji był utrudniony przez rozbłyski czerwonych karłów, które mogą emitować sygnały imitujące białe karły. Aby wyeliminować te zakłócenia, zespół badawczy opracował specjalistyczne metody kalibracji, które pozwoliły jednoznacznie potwierdzić obecność wszystkich czterech obiektów w promieniu 65 lat świetlnych od Ziemi.
Jednym z najbardziej intrygujących przypadków jest układ G 203-47, znajdujący się zaledwie 25 lat świetlnych od nas. Choć jego istnienie podejrzewano od blisko trzech dekad, dopiero teraz udało się ostatecznie potwierdzić obecność białego karła. Obiekt ten jest obecnie dziewiątym najbliższym białym karłem znanym nauce.
Zagadka ewolucji układów podwójnych
Układ G 203-47 wykazuje nietypowe zachowanie, które podważa dotychczasowe modele ewolucji gwiazd. Czerwony karzeł w tym układzie wykonuje pełny obrót wokół własnej osi w czasie ponad 100 dni, mimo że okrąża białego karła w zaledwie 14,9 dnia. Zgodnie z teorią, oddziaływania pływowe powinny doprowadzić do synchronizacji tych ruchów, podobnie jak ma to miejsce w przypadku Księżyca i Ziemi.
Zdaniem dr. Davida Wilsona z University of Colorado Boulder, tak powolna rotacja sugeruje, że układy te mają za sobą bardzo zróżnicowaną historię:
Co fascynujące, G 203-47 nie powinien obracać się tak wolno, gdyby powstał w ten sam sposób, co podobne układy. Sugeruje to, że te układy podwójne miały bardzo różne historie ewolucyjne. Niektóre przeszły gwałtowne, długotrwałe interakcje na wczesnym etapie, które doprowadziły do synchronizacji pływowej. Inne, jak G 203-47, doświadczyły łagodniejszych i krótszych spotkań, które pozostawiły je w tym nietypowym stanie.
Co jeszcze kryje nasze sąsiedztwo?
Odkrycie czterech nowych układów idealnie wpisuje się w teoretyczne modele, które przewidywały istnienie od 4 do 5 takich systemów w promieniu 20 parseków (ok. 65 lat świetlnych). Jednak naukowcy podkreślają, że to prawdopodobnie dopiero początek. Obecnie systematycznie przebadano zaledwie około 30 procent czerwonych karłów w tym obszarze pod kątem obecności ukrytych białych karłów. Szacuje się, że w naszym lokalnym środowisku gwiezdnym może znajdować się jeszcze od 9 do 10 nieodkrytych dotąd układów podwójnych tego typu.
