Hubble odkrył cztery ukryte białe karły w naszym kosmicznym sąsiedztwie – jeden z nich jest wyjątkowo dziwny

Astronomowie odkryli cztery białe karły, które dotąd pozostawały niewidoczne – to gwiazdowe zwłoki gwiazd podobnych do Słońca, z których każda okrąża znacznie jaśniejszego czerwonego karła w odległości około 65 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie, opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society i prowadzone przez dr Mairi O'Brien (University of Warwick) wraz z badaczami z University of Colorado Boulder's LASP, wykorzystało ultrafioletowy spektrograf Hubble'a do oddzielenia słabej poświaty UV każdego białego karła od przytłaczającego blasku jego partnera . Jeden z systemów, G 203‑47, oddalony zaledwie o 25 lat świetlnych, łamie oczekiwane reguły ewolucji gwiazd podwójnych i jest teraz dziewiątym najbliższym znanym białym karłem względem Słońca .

Cztery ukryte białe karły

Wszystkie cztery białe karły zostały znalezione w układach podwójnych po wspólnej otoczce, czyli w bliskich parach, w których biały karzeł i czerwony karzeł o małej masie okrążają się nawzajem wewnątrz tego, co kiedyś było zewnętrzną otoczką gwiazdy olbrzyma . Towarzyszące im czerwone karły są znacznie większe i jaśniejsze w świetle widzialnym, całkowicie przyćmiewając maleńkie białe karły. Chociaż astronomowie wcześniej wykryli grawitacyjne kołysanie tych układów – wyraźny znak obecności niewidzialnego masywnego towarzysza – same białe karły nie mogły zostać bezpośrednio sfotografowane ani potwierdzone spektroskopowo aż do teraz .

Właściwość	Szczegóły
Odległość	Do około 65 lat świetlnych (20 parseków)
Typ gwiazd	Każdy biały karzeł jest sparowany z czerwonym karłem o małej masie
Przyczyna ukrycia	Czerwone karły są znacznie jaśniejsze w świetle widzialnym niż białe karły
Metoda detekcji	Ultrafioletowy spektrograf Hubble'a izoluje emisję UV białego karła

Sztuczka z ultrafioletem, która je ujawniła

Białe karły są niezwykle gorące – często przekraczają 100 000°C – i emitują silnie w ultrafiolecie. Czerwone karły są natomiast słabe w UV. Zespół wykorzystał ultrafioletowy spektrograf Hubble'a do rozdzielenia obu sygnałów, co wymagało specjalnej kalibracji, ponieważ rozbłyski czerwonych karłów mogą imitować sygnał białego karła . Dane rentgenowskie z Obserwatorium Swift dostarczyły dalszego potwierdzenia obecności białych karłów .

G 203‑47: Dziwny układ 25 lat świetlnych stąd

G 203‑47 jest teraz dziewiątym najbliższym znanym białym karłem względem Słońca, ale przeczy oczekiwaniom . W typowej bliskiej parze podwójnej siły pływowe zmuszają gwiazdy do synchronicznego obrotu z orbitą – podobnie jak Księżyc zawsze pokazuje Ziemi tę samą stronę. Tutaj tak nie jest.

Właściwość	Wartość
Odległość	25 lat świetlnych
Okres orbitalny czerwonego karła	14,9 dnia
Okres rotacji czerwonego karła	>100 dni
Emisja rentgenowska	Znacznie słabsza niż oczekiwano

Czerwony karzeł obraca się raz na ponad 100 dni, podczas gdy okrąża białego karła co 14,9 dnia – nie jest związany pływowo. Zespół sugeruje, że G 203‑47 przeszedł łagodniejszą i krótszą fazę wspólnej otoczki niż podobne układy podwójne, pozostawiając go w tym nietypowym, niesynchronicznym stanie. Nieoczekiwanie słaby sygnał rentgenowski wskazuje również na wolno rotującego, magnetycznie cichego czerwonego karła .

Czy lokalny spis jest kompletny?

Naukowcy przeprowadzili modele populacyjne, które przewidywały około czterech do pięciu blisko okrążających się układów podwójnych biały karzeł–czerwony karzeł w promieniu 20 parseków. Zespół znalazł dokładnie cztery, co jest „porównywalne z pracami teoretycznymi” . Sugeruje to, że spis tych konkretnych układów podwójnych po wspólnej otoczce w bezpośrednim sąsiedztwie Słońca jest już prawie kompletny, choć praca nie wyklucza innych typów ukrytych układów podwójnych białych karłów w większych odległościach lub z większymi rozstawami .