Существуют семантически очень близкие пары глаголов:
остыть — остынуть
простыть — простынуть
стыть — стынуть
застыть — застынуть
и др.
Формы прошедшего времени у них омонимичны.
Существует ли разница в выборе глагола из пары или они являются полными синонимами?
Более того, слова в этих парах семантически идентичны! Некоторые словари (см. Ефремова, Викисловарь) считают варианты с -ну- разговорными, но можете ссылаться на Малый академический словарь, где соответствующие глаголы вполне нейтральны.
Суффикс -ну- связан с указанием на вид глагола и некоторые побочные компоненты значения, которые, однако, в глаголах без -ну- и так выражены. Таким образом, указанный суффикс избыточен и не необходим, но и в его использовании нет «ничего криминального».
Можно послушать еще и подкаст с главредом «Грамоты.ру» Владимиром Пахомовым: http://radio7.podfm.ru/govorim-pravilno/459/.
