Gaia DR3: 60% астрометрических двойных содержат компактные объекты
Систематическое спектроскопическое исследование двойных систем, обнаруженных по данным космической обсерватории Gaia, показало, что примерно 60% астрометрических кандидатов действительно содержат компактные объекты — белые карлики, нейтронные звезды или черные дыры. Работа основана на анализе 227 источников из каталога Gaia DR3, для которых были предложены орбитальные решения на основе астрометрии и лучевых скоростей.
В течение четырех лет астрономы использовали спектрографы TRES и FEROS, получив 1292 высококачественных измерения лучевых скоростей с типичной точностью 50 м/с. Для 60 источников удалось набрать не менее 10 измерений, что позволило проверить орбитальные решения Gaia и уточнить параметры орбит и массы компонентов. Совместное моделирование астрометрии и лучевых скоростей дало возможность напрямую ограничить отношения потоков компонентов и подтвердить, что невидимые спутники действительно являются темными.
Среди подтвержденных систем оказались две известные черные дыры Gaia, 27 кандидатов в нейтронные звезды и около десятка массивных белых карликов. Однако исследователи предупреждают, что тесные двойные белых карликов могут маскироваться под нейтронные звезды в данной выборке. Чистота спектроскопических кандидатов ниже: примерно у половины решения оказались ложными, а большинство остальных — это двойные после переноса массы или иерархические тройные системы.
С использованием 40 систем с темными компаньонами была измерена поправка нуль-пункта параллаксов Gaia DR3 для астрометрических орбитальных решений: значение составило -0.0362 ± 0.0053 миллисекунды дуги, что согласуется с нуль-пунктом для одиночных звезд аналогичного цвета и блеска. Это важный результат для калибровки расстояний в двойных системах.
Полученные данные будут использованы для отбора более чистых выборок кандидатов в компактные объекты в будущем релизе Gaia DR4, где более длинная временная база наблюдений позволит обнаружить гораздо больше таких систем. Как отмечают авторы, спектроскопические наблюдения лучевых скоростей останутся важным методом подтверждения отдельных объектов, особенно с экстремальными параметрами.
