Невидимые соседи: астрономы нашли четыре белых карлика недалеко от Солнца

Международная группа астрофизиков под руководством доктора Мэри О’Брайен из Уорикского университета (Великобритания) при участии Университета Колорадо в Боулдере (США) совершила неожиданное открытие. Используя ультрафиолетовый спектрограф космического телескопа «Хаббл», исследователи впервые напрямую подтвердили существование четырех скрытых белых карликов в двойных системах, расположенных в пределах 65 световых лет от Земли. Результаты этой работы, которая проливает свет на эволюцию двойных звезд и уточняет карту нашего ближайшего космического окружения, были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Астрономы уже много лет тщательно изучают звездное население в окрестностях Солнца, однако порой самые интересные объекты оказываются буквально скрыты у всех на виду. Именно это произошло с четырьмя двойными системами, которые до недавнего времени считались одиночными звездами. В каждой из них доминирует красный карлик – сравнительно крупная и яркая звезда, чье сияние полностью заглушает свет ее гораздо более тусклого соседа.

Однако внимательный анализ движений этих красных карликов выдал присутствие невидимого спутника: ученые заметили, что звезды слегка покачиваются взад и вперед под воздействием гравитации массивного объекта, вращающегося вокруг них. Эти микроколебания, называемые радиальными, и стали первой зацепкой. Чтобы разгадать тайну, ученым потребовались не просто оптические телескопы, а наблюдения в ультрафиолетовом диапазоне, где белые карлики, в отличие от своих красных компаньонов, излучают очень характерный свет. Задачу осложняли мощные вспышки на поверхности красных карликов, которые могли имитировать нужный сигнал, но благодаря специальным методам калибровки данных с «Хаббла» исследователям удалось окончательно подтвердить природу всех четырех скрытых объектов.

Особый интерес среди обнаруженных систем вызывает пара, обозначенная как G 203-47. Она находится всего в 25 световых годах от нас, а входящий в ее состав белый карлик занимает девятое место в списке ближайших к Солнцу белых карликов из всех, известных астрономам на сегодняшний день.

Самое удивительное, что астрономы заметили признаки колебаний в этой системе еще 27 лет назад, но лишь сейчас, спустя почти три десятилетия, технологии и методы обработки данных позволили окончательно подтвердить существование ее неуловимого компаньона. Но на этом сюрпризы не заканчиваются. Обычно в тесных двойных системах гравитационные силы со временем синхронизируют вращение звезд и их движение по орбите – примерно как Луна всегда обращена к Земле одной стороной.

В системе G 203-47 красный карлик вращается вокруг своей оси чрезвычайно медленно, совершая полный оборот более чем за сто дней, тогда как вокруг белого карлика он облетает всего за 14,9 дня. Это явное нарушение правил говорит о том, что история формирования этих систем была совершенно разной. По-видимому, некоторые из них пережили бурное и долгое взаимодействие на ранних этапах, которое «приклеило» их друг к другу приливными силами, тогда как система G 203-47, напротив, прошла через относительно короткий и мягкий эпизод сближения, который оставил ее в этом необычном, «несинхронизированном» состоянии.

Важно отметить, что открытие этих четырех систем не только расширяет нашу картину ближайшего космического окружения, но и блестяще подтверждает теоретические модели. Ранее астрономы на основе компьютерных симуляций предсказывали, что в пределах 65 световых лет от Солнца должно существовать примерно четыре или пять тесно вращающихся пар из белого и красного карликов.

Исследовательская группа обнаружила ровно четыре, что говорит о точности современных представлений о звездной эволюции. Ученые обновили каталог местных белых карликов и подсчитали их пространственную плотность, получив значение (5.2 ± 0.4) × 10⁻³ звезд на кубический парсек. Однако работа на этом далеко не закончена: исследователи отмечают, что систематически изучены лишь около тридцати процентов красных карликов в этом радиусе, и в нашем локальном звездном окружении может скрываться еще до девяти-десяти подобных двойных систем, ожидающих своего часа и более пристального взгляда в правильном диапазоне волн.

В итоге это исследование стало важным напоминанием о том, что даже в хорошо изученном «дворе» Солнечной системы нас все еще ждут открытия. Применение ультрафиолетовых наблюдений позволило заглянуть за яркий свет красных карликов и впервые напрямую увидеть их тусклых белых компаньонов, существование которых долгое время оставалось лишь догадкой. Полученные данные не только помогли найти девятый по близости белый карлик и объяснить аномальное вращение одной из систем, но и подтвердили правильность теоретических прогнозов о количестве таких пар.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях