Астрономы нашли четыре скрытых белых карлика вблизи Земли

Совместная группа астрофизиков из британских и американских исследовательских центров впервые получила прямое подтверждение существования четырёх белых карликов, которые на протяжении нескольких десятилетий скрывались внутри двойных систем в непосредственной близости от Земли. Все обнаруженные объекты расположены на удалении, не превышающем 65 световых лет от нас. Каждое из этих мёртвых светил находится на орбите вокруг более массивного красного карлика, чьё мощное свечение в оптическом спектре полностью маскировало слабое излучение тусклого белого соседа. Именно эта особенность долгое время вводила учёных в заблуждение — пары выглядели как одиночные звёзды.

Как разглядели скрытых соседей

Белые карлики представляют собой конечную стадию эволюции звёзд с массой, сопоставимой с солнечной. Когда такой объект исчерпывает все запасы термоядерного горючего, его внешние слои сбрасываются, а ядро коллапсирует до состояния сверхплотного шара, по габаритам сравнимого с нашей планетой. Обнаружить изолированный белый карлик относительно несложно, однако в паре с активным красным звездой задача превращается в настоящий детективный сюжет.

В видимом диапазоне красные карлики настолько затмевают своих бледных спутников, что их сигнал полностью подавляется. Именно это обстоятельство и не позволяло астрономам заметить скрытые системы в течение долгих лет. Толчком для тщательного изучения четырёх подозрительных объектов послужили едва уловимые колебания красных звёзд — микроскопические смещения, при которых светило то приближается к земному наблюдателю, то удаляется от него. Подобные радиальные флуктуации в движении нередко служат маркером присутствия массивного, но невидимого гравитационного партнёра.

Чтобы окончательно подтвердить выдвинутую гипотезу, учёные обратились к архивам ультрафиолетового спектрографа, установленного на борту орбитального телескопа. В ультрафиолете белые карлики проявляют себя куда более отчётливо, однако здесь возникает иная трудность — внезапные вспышки красных карликов могут генерировать сигналы, имитирующие излучение их белых спутников. Для исключения ложных совпадений исследовательской группе пришлось разработать уникальные алгоритмы калибровки, позволяющие с высокой точностью отделять истинный сигнал белого карлика от паразитных шумов.

Загадка G 203-47

Оказалось, что красная звезда в этой системе оборачивается вокруг своей оси примерно за сто земных суток. В плотных гравитационных парах светила обычно синхронизируют свои вращательные и орбитальные движения с течением времени — по аналогии с тем, как наш естественный спутник постоянно повёрнут к Земле одной стороной. Однако в данном случае этой синхронизации не наблюдается.

Подобное медленное вращение не вписывается в стандартные теоретические модели эволюции двойных систем. По мнению исследователей, этот факт свидетельствует о том, что обнаруженные пары сформировались в совершенно разных условиях и прошли неодинаковый путь развития. Одни пережили мощное и длительное гравитационное взаимодействие, другие, включая G 203-47, столкнулись лишь с мягкими процессами обмена массами и орбитальной перестройки.

Сколько ещё тайн скрывает ближайший космос

Примечательно, что обнаружение четырёх систем полностью совпало с предсказаниями теоретических расчётов, согласно которым в радиусе 65 световых лет должно существовать примерно четыре-пять таких двойных пар. Однако учёные подчёркивают, что работа далека от завершения.

На данный момент лишь около трети красных карликов, расположенных в пределах 20 парсеков, были обследованы с достаточной точностью на предмет наличия скрытых белых спутников. Это означает, что в ближайшем космическом окружении могут таиться ещё как минимум 9 или 10 двойных систем, которые пока остаются незамеченными.

Открытие этих «звёзд-невидимок» служит убедительным напоминанием: даже в относительно хорошо изученных областях Вселенной сохраняются объекты, способные преподнести сюрприз самому искушённому исследователю. И чтобы их обнаружить, достаточно просто выбрать правильное направление и заглянуть в ту часть спектра, где они себя выдают, — в ультрафиолет.

Изображение в превью:
Автор: Космический телескоп «Хаббл»
Источник: commons.wikimedia.org