Onderzoekers hebben onlangs vier witte dwergen geïdentificeerd, dode sterren, die verborgen waren door de intense gloed van hun rode dwerggenoten.
Dit is de eerste keer dat witte dwergen zich in dubbelstersystemen zo dicht bij de aarde bevinden. Ze bevinden zich allemaal op een afstand van ongeveer 65 lichtjaar, en één van hen behoort tot de tien witte dwergen die het dichtst bij ons zonnestelsel staan.
Witte dwergen zijn stellaire overblijfselen die ontstaan nadat sterren die qua grootte vergelijkbaar zijn met de zon, hun brandstof voor kernfusie hebben uitgeput, wat resulteert in de ineenstorting van hun kernen. Zonder fusie koelen deze hemellichamen af en worden ze extreem zwak, waardoor het intense licht van rode dwergen, die groter en helderder zijn, ze zeer effectief kan verbergen.
“Normaal gesproken zijn nabijgelegen geïsoleerde witte dwergen eenvoudig te detecteren, maar we konden deze vier niet rechtstreeks op zichtbare golflengten waarnemen terwijl hun rode dwerggenoten hun licht verduisterden”, zegt Mairi O’Brien, leider van het onderzoeksteam. Ze voegde eraan toe dat de ontdekking eraan herinnert dat zelfs in onze kosmische omgeving “we nog steeds voor verrassingen kunnen komen als we op de juiste manier kijken, op de juiste golflengten.”
Onverwachte oscillaties onthullen verborgen sterren
Ondanks decennia van intensieve scans van onze kosmische omgeving zijn witte dwergen meesters in het onzichtbaar blijven. De enige aanwijzing die hen verraadde waren de eigenaardige ‘schommelingen’ in de beweging van de sterren waarachter ze zich verborgen hielden, een fenomeen dat vergelijkbaar is met de beweging van een gordijn veroorzaakt door een spelend kind.
Het team onderzocht deze onthullende aanwijzingen met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop. De analyse werd uitgevoerd in ultraviolet licht, waarbij een speciale kalibratie werd toegepast om te voorkomen dat de helderheid van de rode dwergen werd verward met signalen van de witte dwergen.
Naast het blootleggen van de vier verborgen witte dwergen onthulde dit onderzoek dat een van de systemen, G 203-47, die zich op slechts 25 lichtjaar afstand bevindt, intrigerende kenmerken heeft. Er verliep een periode van 27 jaar tussen de detectie van de initiële radiale oscillatie en de locatie van deze verborgen dode ster.
Het meest merkwaardige feit is echter dat de rode dwerggenoot van G 203-47 ongeveer 100 aardse dagen nodig heeft om één omwenteling te voltooien, maar in slechts 15 dagen om zijn dode ster draait. Dit geeft aan dat zwaartekrachten er niet in slaagden de twee sterren aan elkaar te koppelen, een veel voorkomend fenomeen in vergelijkbare systemen.
“Het is fascinerend dat G 203-47 niet zo langzaam zou roteren als de vorming ervan op dezelfde manier had plaatsgevonden als vergelijkbare systemen. Dit suggereert dat deze dubbelsterren een verschillende evolutionaire geschiedenis hadden”, aldus David Wilson, lid van het onderzoeksteam. Hij legde uit dat sommige systemen vanaf het begin gewelddadige en langdurige interacties ervoeren, waardoor ze door de zwaartekracht werden opgesloten, terwijl andere, zoals G 203-47, zachtere en kortere ontmoetingen hadden, resulterend in deze ongebruikelijke toestand.
De ontdekking van deze witte dwergen helpt onderzoekers het aantal van deze dode sterren in de Melkweg beter te begrijpen. Voorspellingen wezen op het bestaan van vier tot vijf paar witte en rode dwergen in een nauwe baan binnen een straal van 65 lichtjaar van ons zonnestelsel. De bevestiging van vier van deze systemen versterkt dus aanzienlijk het vertrouwen in de huidige theoretische modellen.
“Slechts ongeveer 30% van de rode dwergen binnen een straal van 20 parsec [65 lichtjaar] is systematisch onderzocht op verborgen witte dwerggenoten”, zegt teamonderzoeker Pier-Emmanuel Tremblay. Hij schatte dat “we maar liefst negen of tien extra binaire systemen in onze lokale stellaire omgeving zouden kunnen hebben die nog niet ontdekt zijn.” Tremblay sloot af met de suggestie dat we, met een meer gerichte observatie-inspanning op rode dwergen, “misschien meer van dit soort verrassingen zullen tegenkomen.”
