Когда мы смотрим на Солнце, мы видим звезду, светящуюся оттенками желтого, оранжевого и белого. По всей Вселенной звезды имеют самые разные цвета: от огненно-красного до ярко-синего, причем их оттенки формируются, главным образом, температурой их поверхности. Но что, если звездная палитра выходит за рамки привычных нам цветов? Новые открытия открывают некоторые неожиданные возможности, предполагая, что белые карлики, плотные остатки мертвых звезд, могут светиться оттенками розового, фиолетового и даже зеленого.
Впервые астрономы заметили звезду, которая человеческому глазу кажется зеленой. Звезда достигла конца своей жизни и поглотила каменистый материал своей планетной системы, придав ей зеленовато-зеленый цвет. Результаты, опубликованные в журнале RAS Technique and Instruments, предполагают, что планетарные обломки могут заставить звезды-белые карлики сиять целым рядом цветов, если рассматривать их вблизи.
Зомби-звезда
Когда такая звезда, как Солнце, сжигает свое ядерное топливо, она сбрасывает внешние слои, образуя планетарную туманность, оставляя после себя плотное мертвое ядро в центре. Эти космические зомби, известные как белые карлики, чрезвычайно горячие и, как известно, светятся белым или бледно-голубым цветом. (Чем горячее звезда, тем больше ее света излучается в более коротких и синих длинах волн.)
“Большинство звезд, в том числе большинство белых карликов, ведут себя как “идеальные радиаторы”, поэтому их цвет почти полностью определяется температурой. Но никто толком не изучал, что еще может быть возможно для белых карликов”, – сказал в своем заявлении Марк Холландс, астроном из Уорикского университета в Англии, который руководил работой. «Оказывается, эти невероятно плотные звезды могут давать цвета, которых никто не ожидал, и некоторые из них меня искренне удивили».
Ключом к этому удивительному проявлению цвета является плотность звезды. Атмосферы, окружающие самые холодные белые карлики, могут достигать той же плотности, что и вода, и в миллионы раз более плотны, чем фотосфера Солнца, самый нижний слой его атмосферы. В этих условиях такие микроэлементы, как углерод, кальций и натрий, взаимодействуют с окружающей плотной гелиевой плазмой звезды.
Это заставляет элементы поглощать свет в более широком диапазоне цветов, чем при более низкой плотности. В результате, согласно исследованию, цвет звезды меняется с более типичного оранжевого, белого и синего.
Выберите цвет
Команда астрономов, проводившая исследование, намеревалась увидеть истинный цвет белых карликов. К сожалению, белых карликов нет достаточно близко, чтобы их можно было наблюдать напрямую. Вместо этого астрономы полагались на спектр звезды.
Спектр — это отчетливый отпечаток, возникающий, когда свет звезды разделяется на составляющие цвета, что дает ключ к разгадке ее химического состава. Проверив спектр с помощью модели цветового зрения человека, астрономы обнаружили, что цвета белых карликов делятся на отдельные группы в зависимости от состава их атмосферы.
Богатые углеродом белые карлики обычно имеют розовый или фиолетовый цвет, в то время как те, что питались обломками разрушенных астероидов и комет или остатками старых планетных систем, больше склонялись к желтому цвету. Более холодные белые карлики со смешанной водородной и гелиевой атмосферой часто приобретают голубой или бледно-голубой оттенок, вызванный столкновением молекул водорода с атомами гелия в их сверхплотной атмосфере.
Выделялась одна звезда, обозначенная как WD J1330+6435. Звезда находится примерно в 7232 градусах по Фаренгейту (4000 градусов по Цельсию) и на расстоянии около 284 световых лет от Земли. Он поглотил каменистый материал со своих орбитальных планет, богатый кальцием, литием и натрием. Согласно моделям команды, как только эти элементы попадают в атмосферу белого карлика, взаимодействие приводит к появлению зеленовато-зеленого света.
«Следы натрия в атмосфере этого белого карлика поглощают оранжевую часть спектра, оставляя после себя призрачное зеленое свечение», — сказал Холландс. “Представьте, что вы стоите на планете и смотрите на зеленую звезду. Это похоже на что-то из научной фантастики”.
Команда также обнаружила, возможно, самую красную звезду, когда-либо зарегистрированную: WD J1011+2845, ближайший белый карлик всего в 48 световых годах от Земли. У звезды есть зона глубокой конвекции, которая перенесла углерод из ее ядра на поверхность, настолько сильно искажая ее свет, что получился глубокий оранжево-розовый цвет.
Однако эти белые карлики могут быть одними из немногих ярких выдающихся объектов. Команда также изучила 151 белый карлик, расположенный на расстоянии примерно 65 световых лет от Земли, и только пять из них имели необычный цвет (два желтых и три розовых).
Это говорит о том, что примерно один из тридцати белых карликов, разбросанных по космосу, может сиять необычными цветами. «Один из тридцати может показаться не такой уж огромной долей, но среди всей популяции белых карликов во Вселенной все еще много звезд странного цвета», — сказал в своем заявлении Борис Гансике, профессор физики Университета Уорика и соавтор исследования. «Тем не менее, если мы возьмем медиану репрезентативной популяции белых карликов, мы обнаружим, что средний белый карлик действительно белый».
