Hubble onthult 4 verborgen witte dwergen in onze kosmische achtertuin – en één is uitermate vreemd

Astronomen hebben vier witte dwergen gevonden die tot nu toe onzichtbaar waren gebleven – stellaire lijken van zonachtige sterren, elk in een baan om een veel fellere rode dwerg op maximaal 65 lichtjaar van de aarde. De ontdekking, gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en geleid door dr. Mairi O'Brien (Universiteit van Warwick) met onderzoekers van het LASP van de Universiteit van Colorado Boulder, gebruikte Hubble's ultravioletspectrograaf om de zwakke uv-gloed van elke witte dwerg te scheiden van het overweldigende licht van zijn partner . Een van de systemen, G 203‑47, op slechts 25 lichtjaar afstand, doorbreekt de verwachte regels van dubbelster-evolutie en is nu de negende dichtstbijzijnde bekende witte dwerg bij de zon .

De vier verborgen witte dwergen

Alle vier witte dwergen werden gevonden in post-common-envelope dubbelsterren, een type nauw paar waarin de witte dwerg en een rode dwerg met lage massa om elkaar heen draaien binnen wat ooit de buitenste envelop van de reuzenster was . De rode dwergen zijn veel groter en feller in zichtbaar licht, waardoor de kleine witte dwergen volledig worden overstemd. Hoewel astronomen de zwaartekrachtwiebeling van deze systemen al hadden gemeten – een teken van een onzichtbare zware metgezel – konden de witte dwergen zelf tot nu toe niet direct worden afgebeeld of spectroscopisch worden bevestigd .

Eigenschap	Detail
Afstandsbereik	Binnen ongeveer 65 lichtjaar (20 parsec)
Stertype	Elke witte dwerg is gekoppeld aan een rode dwerg met lage massa
Reden verborgen	Rode dwergen zijn veel feller in zichtbaar licht dan witte dwergen
Detectiemethode	Hubble's ultravioletspectrograaf isoleert de uv-straling van de witte dwerg

De uv-truc die ze vond

Witte dwergen zijn extreem heet – vaak boven de 100.000 °C – en stralen sterk in het ultraviolet. Rode dwergen zijn daarentegen zwak in uv. Het team gebruikte Hubble's ultravioletspectrograaf om de twee signalen te scheiden, een techniek die aangepaste kalibratie vereiste omdat uitbarstingen van rode dwergen een signaal van een witte dwerg kunnen nabootsen . Röntgengegevens van de Swift Observatory leverden verdere bevestiging van de aanwezigheid van de witte dwergen .

G 203‑47: De zonderling op 25 lichtjaar

G 203‑47 is nu de negende dichtstbijzijnde bekende witte dwerg bij de zon, maar hij tart de verwachtingen . In een typische nauwe dubbelster dwingen getijdenkrachten de sterren om synchroon te roteren met hun baan – zoals de maan altijd dezelfde kant naar de aarde laat zien. Niet hier.

Eigenschap	Waarde
Afstand	25 lichtjaar
Omlooptijd van de rode dwerg	14,9 dagen
Rotatieperiode van de rode dwerg	>100 dagen
Röntgenstraling	Veel zwakker dan verwacht

De rode dwerg roteert eens per meer dan 100 dagen terwijl hij een baan voltooit in 14,9 dagen – hij is niet getijdegebonden. Het team suggereert dat G 203‑47 een mildere, kortere common-envelopefase heeft doorgemaakt dan vergelijkbare dubbelsterren, waardoor het in deze ongebruikelijke asynchrone toestand is achtergebleven. Het onverwacht zwakke röntgensignaal wijst ook op een langzaam roterende, magnetisch stille rode dwerg .

Is de lokale telling compleet?

De onderzoekers voerden populatiemodellen uit die ongeveer vier tot vijf nauw om elkaar heen draaiende witte-dwerg–rode-dwerg dubbelsterren binnen 20 parsec voorspelden. Het team vond er precies vier, wat "vergelijkbaar is met het theoretische werk" . Dit suggereert dat de telling van deze specifieke post-common-envelope dubbelsterren in de directe omgeving van de zon bijna compleet is, hoewel het werk andere typen verborgen witte-dwerg dubbelsterren op grotere afstanden of met wijdere scheidingen niet uitsluit .