Τα βασικά σημεία του άρθρου
- Αστρονόμοι ανακάλυψαν τέσσερις κρυμμένους λευκούς νάνους κοντά στη Γη, αφήνοντας να εννοηθεί ότι πολλοί περισσότεροι ίσως εξακολουθούν να κρύβονται στην κοσμική μας αυλή.
- Το τηλεσκόπιο Hubble τους αποκάλυψε μέσω υπεριώδους φωτός, καθώς οι λευκοί νάνοι ήταν κρυμμένοι πίσω από τους φωτεινότερους κόκκινους νάνους-συνοδούς τους στο ορατό φως.
- Τα ευρήματα συμφωνούν με μακροχρόνιες προβλέψεις και υποδηλώνουν ότι η γωνιά μας στον γαλαξία ίσως κρύβει πολλούς ακόμη ανεξερεύνητους διπλούς λευκούς νάνους.
Αστρονόμοι ανακάλυψαν τέσσερις κρυμμένους λευκούς νάνους κοντά στη Γη, αφήνοντας να εννοηθεί ότι πολλοί περισσότεροι ίσως εξακολουθούν να κρύβονται στην κοσμική μας αυλή.
Τέσσερις κοντινοί λευκοί νάνοι ανακαλύφθηκαν κρυμμένοι σε κοινή θέα, δίπλα σε φωτεινότερους συνοδούς κόκκινους νάνους.
Οι υπεριώδεις παρατηρήσεις του Hubble αποκάλυψαν επιτέλους τα επί μακρόν κρυμμένα αστρικά υπολείμματα, συμπεριλαμβανομένου ενός που βρίσκεται μόλις 25 έτη φωτός μακριά και χρειάστηκαν σχεδόν τρεις δεκαετίες για να επιβεβαιωθεί.
Τα ευρήματα συμφωνούν με μακροχρόνιες προβλέψεις και υποδηλώνουν ότι η γωνιά μας στον γαλαξία ίσως κρύβει πολλούς ακόμη ανεξερεύνητους διπλούς λευκούς νάνους.
Αστρονόμοι επιβεβαίωσαν άμεσα τέσσερις προηγουμένως κρυμμένους λευκούς νάνους σε κοντινά διπλά συστήματα. Κάθε σύστημα βρίσκεται σε απόσταση 65 ετών φωτός από τη Γη, και ένα από αυτά περιλαμβάνει τον ένατο κοντινότερο γνωστό λευκό νάνο στον Ήλιο.
Οι ανακαλύψεις έγιναν από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Γουόρικ (University of Warwick) και του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Μπόλντερ (University of Colorado Boulder).
Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Κρυμμένοι σε κοινή θέα: Τα “αόρατα” άστρα που κρύβονταν πίσω από λαμπερούς γείτονες
Κάθε λευκός νάνος περιφέρεται σε τροχιά δίπλα σε έναν κόκκινο νάνο. Επειδή οι κόκκινοι νάνοι φαίνονται μεγαλύτεροι και φωτεινότεροι, τα συστήματα αυτά έμοιαζαν να περιέχουν μόνο ένα αστέρι όταν παρατηρούνταν στο ορατό φως. Οι νέες παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι και οι τέσσερις κοντινοί κόκκινοι νάνοι έκρυβαν λευκούς νάνους-συνοδούς.
Η κύρια συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Μέιρι Ο’ Μπράιαν (Dr. Mairi O’Brien), Μεταδιδακτορική Ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Γουόρικ, δήλωσε: «Οι κοντινοί απομονωμένοι λευκοί νάνοι είναι συνήθως εύκολο να εντοπιστούν, αλλά δεν μπορούσαμε να δούμε αυτά τα τέσσερα αστέρια απευθείας στα ορατά μήκη κύματος, επειδή οι κόκκινοι νάνοι-συνοδοί τους έπνιγαν το φως τους. Είναι μια υπενθύμιση ότι ακόμη και στη δική μας κοσμική γειτονιά, μπορούμε ακόμα να βρούμε εκπλήξεις αν κοιτάξουμε με τον σωστό τρόπο, στα σωστά μήκη κύματος».
Οι αστρονόμοι έχουν περάσει δεκαετίες καταγράφοντας προσεκτικά τα αστέρια κοντά στον Ήλιο, ωστόσο οι λευκοί νάνοι σε τέτοια συστήματα παραμένουν δύσκολο να εντοπιστούν. Τα τέσσερα συστήματα τράβηξαν την προσοχή επειδή τα ορατά αστέρια τους εμφάνιζαν μια έντονη ακτινική ταλάντωση (radial wobble).
Αυτή η κίνηση συμβαίνει όταν ένα αστέρι μετακινείται ελαφρώς προς και μακριά από τη Γη, καθώς ένα αόρατο, μεγάλης μάζας αντικείμενο το έλκει ενώ περιφέρεται γύρω του. Η ταλάντωση αυτή υποδηλώνει ότι κάθε κόκκινος νάνος είχε έναν κρυμμένο συνοδό.
Το τηλεσκόπιο Hubble “είδε” το αόρατο: Το υπεριώδες φως αποκάλυψε τα κρυμμένα άστρα
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα υπεριώδους φασματογράφου από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble για να εξετάσουν τα τέσσερα συστήματα με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Οι λευκοί νάνοι είναι γενικά πολύ πιο εύκολο να αναγνωριστούν στο υπεριώδες φως.
Οι κόκκινοι νάνοι, ωστόσο, μπορούν να παράγουν ισχυρές εκλάμψεις που μιμούνται το υπεριώδες σήμα ενός λευκού νάνου, καθιστώντας την επιβεβαίωση πιο δύσκολη.
Για να διαχωρίσει τα πραγματικά σήματα από τις επιδράσεις των αστρικών εκλάμψεων, η ομάδα ανέπτυξε εξειδικευμένες μεθόδους βαθμονόμησης. Αυτή η ανάλυση επιβεβαίωσε επίσημα ότι και τα τέσσερα συστήματα περιείχαν λευκούς νάνους.
Κοσμικό κρυφτό επί τρεις δεκαετίες: Ο λευκός νάνος που παρέμενε άφαντος για 27 χρόνια
Ένα από τα συστήματα, το G 203-47, ήταν ιδιαίτερα αινιγματικό. Παρόλο που βρίσκεται σε απόσταση μόλις 25 ετών φωτός, οι αστρονόμοι χρειάστηκαν 27 χρόνια μετά τον πρώτο εντοπισμό της ακτινικής του ταλάντωσης για να ταυτοποιήσουν τον κρυμμένο λευκό νάνο. Το αντικείμενο αναγνωρίζεται πλέον ως ο ένατος κοντινότερος γνωστός λευκός νάνος στον Ήλιο.
Το G 203-47 συμπεριφέρεται επίσης διαφορετικά από παρόμοια διπλά συστήματα. Ο κόκκινος νάνος του χρειάζεται περισσότερες από 100 ημέρες για να ολοκληρώσει μία περιστροφή γύρω από τον εαυτό του, παρόλο που περιφέρεται γύρω από τον λευκό νάνο κάθε 14,9 ημέρες.
Υπό κανονικές συνθήκες, η βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ δύο άστρων σε τόσο κοντινή τροχιά θα αναμενόταν να συγχρονίσει την κίνησή τους μέσω της παλιρροϊκής κλειδαριάς (tidal locking). Η Σελήνη και η Γη αποτελούν ένα οικείο παράδειγμα, καθώς η ίδια πλευρά της Σελήνης είναι συνεχώς στραμμένη προς τη Γη. Στο G 203-47, ωστόσο, ο κόκκινος νάνος περιστρέφεται πολύ πιο αργά για να είναι συγχρονισμένος με την τροχιά του.
Ο συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Ντέιβιντ Γουίλσον (Dr. David Wilson), Ερευνητικός Συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ, δήλωσε: «Το συναρπαστικό είναι ότι το G 203-47 δεν θα έπρεπε να περιστρέφεται τόσο αργά αν είχε σχηματιστεί με τον ίδιο τρόπο όπως παρόμοια συστήματα. Αυτό υποδηλώνει ότι αυτά τα διπλά συστήματα είχαν πολύ διαφορετικές εξελικτικές ιστορίες. Ορισμένα υπέστησαν βίαιες, παρατεταμένες αλληλεπιδράσεις στα πρώιμα στάδια που τα κλείδωσαν παλιρροϊκά. Άλλα, όπως το G 203-47, βίωσαν πιο ήπιες, σύντομες συναντήσεις που τα άφησαν σε αυτή την ασυνήθιστη κατάσταση».
Ξεκλειδώνοντας το μυστικό των άστρων: Νέα στοιχεία για την εξέλιξη των διπλών συστημάτων
Η ασυνήθιστη περιστροφή του G 203-47 υποδηλώνει ότι δεν αναπτύχθηκαν όλα τα ζεύγη λευκών και κόκκινων νάνων μέσα από την ίδια διαδικασία. Ορισμένα συστήματα ενδέχεται να βίωσαν μακρές και έντονες αλληλεπιδράσεις στα πρώιμα στάδια της ιστορίας τους, με αποτέλεσμα τα αστέρια να κλειδωθούν παλιρροϊκά. Άλλα ίσως αλληλεπίδρασαν για μικρότερο χρονικό διάστημα και με λιγότερη δύναμη, αφήνοντας τις περιστροφές τους ασυγχρόνιστες.
Οι τέσσερις ανακαλύψεις επέτρεψαν επίσης στους αστρονόμους να αναθεωρήσουν την απογραφή των λευκών νάνων σε απόσταση εντός 20 παρσέκ (65 ετών φωτός). Προηγούμενα πληθυσμιακά μοντέλα προέβλεπαν ότι σε αυτή την περιοχή θα έπρεπε να υπάρχουν περίπου 4 με 5 συστήματα λευκών και κόκκινων νάνων σε κοντινή τροχιά.
Οι ερευνητές εντόπισαν ακριβώς τέσσερα, επιβεβαιώνοντας με μεγάλη ακρίβεια αυτές τις θεωρητικές εκτιμήσεις.
Περισσότεροι κρυμμένοι λευκοί νάνοι ίσως βρίσκονται κοντά μας
Οι ανακαλύψεις ενδέχεται να μην ολοκληρώνουν την εικόνα. Οι περισσότεροι κοντινοί κόκκινοι νάνοι δεν έχουν ακόμη εξεταστεί συστηματικά για κρυφούς συνοδούς λευκούς νάνους.
Ο καθηγητής Πιερ-Εμανουέλ Τρεμπλέ (Pier-Emmanuel Tremblay) από την Ομάδα Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου του Γουόρικ (University of Warwick), δήλωσε: «Μόνο το 30% περίπου των κόκκινων νάνων σε απόσταση 20 παρσέκ έχει ερευνηθεί συστηματικά για κρυμμένους συνοδούς λευκούς νάνους. Πιστεύουμε ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν έως και 9 ή 10 επιπλέον διπλά συστήματα αστέρων στο τοπικό μας αστρικό περιβάλλον που δεν έχουμε βρει ακόμη. Αν επενδύσουμε περισσότερη στοχευμένη προσπάθεια στην παρατήρηση των κόκκινων νάνων, ίσως βρούμε περισσότερες τέτοιες εκπλήξεις».