Первую в Галактике зеленую звезду обнаружили британские ученые

Білі карлики можуть світитися у надзвичайно широкому діапазоні кольорів, зокрема у зеленому.

Про це свідчать результати нового дослідження учених у Ворицького університету (Велика Британія), повідомляє прес-служба вишу.

Для більшості зірок колір є показником температури. Холодніші зірки виглядають помаранчевими, зірки, подібні до нашого Сонця, — білими, а найгарячіші світяться блідо-блакитним кольором: подібно до ковальського заліза, яке під час нагрівання спочатку світиться червоним, потім помаранчевим, а потім стає біло-гарячим.

Вважалося, що білі карлики — щільні залишки, що залишаються після того, як зірки, подібні до Сонця, добігають кінця свого життя, — підкоряються тому самому правилу. Вони отримали свою назву тому, що найперші виявлені екземпляри виявилися напрочуд гарячими й світилися білим або блідо-блакитним світлом.

Проте нове дослідження учених показує, що деякі білі карлики, якби ми могли розглянути їх зблизька, сяяли б такими кольорами, як зелений, рожевий, блакитний, жовтий та фіолетовий.

Причиною цього є щільність цих зірок — щільність атмосфер найхолодніших білих карликів може сягати приблизно 1 грама на кубічний сантиметр. Це приблизно щільність води і в мільйони разів більше, ніж щільність фотосфери Сонця:

• за таких умов будь-які мікроелементи, що можуть бути присутніми — такі як вуглець, кальцій і натрій — взаємодіють з навколишньою щільною гелієвою плазмою та поглинають світло в ширшому діапазоні кольорів, ніж це було б при меншій щільності;
• це зміщує колір зірки в бік, віддалений від помаранчевого, білого та синього кольорів.

Жодна біла карликова зірка не перебуває настільки близько до нас, щоб її колір можна було побачити безпосередньо:

• тому учені розрахували його на основі даних, які астрономи вже регулярно збирають — спектра зірки — «відбитка пальця», що утворюється, коли світло зірки розкладається за довжинами хвиль, подібно до того, як призма розкладає сонячне світло на веселку;
• проведення цих спектрів через модель людського кольорового зору дозволило з’ясувати, яким кольором світло кожної зірки виглядало б для ока.

Застосувавши цей метод до білих карликів на всьому небосхилі, учені виявили, що їхні кольори поділяються на окремі групи, кожна з яких пов’язана зі складом атмосфери зірки:

1. білі карлики, багаті на вуглець, зазвичай мають рожевий або фіолетовий колір;
2. білі карлики, збагачені уламками розбитих астероїдів і комет — залишками старих планетних систем, — мають скоріше жовтий відтінок;
3. холодніші білі карлики зі змішаною атмосферою з водню та гелію часто набувають блакитного або світло-синього відтінку, що зумовлено зіткненням молекул водню з атомами гелію в їхніх надзвичайно щільних атмосферах.

Найяскравішим прикладом є зірка WD J1330+6435, температура якої становить приблизно 4 тис. градусів Цельсія і яка накопичила скельний матеріал зі своєї планетної системи. Це збагатило її атмосферу кальцієм, літієм та натрієм, надавши їй у моделях учених зеленувато-жовтий відтінок.

Наскільки відомо дослідникам, про жодну іншу зірку — ні живу, ні мертву — раніше не повідомлялося як про зелену, що робить цю зірку першою відомою справді зеленою зіркою у Галактиці, — наголошується у статті.

Сліди натрію в атмосфері цього білого карлика поглинають помаранчеву частину спектра, залишаючи після себе примарне зелене сяйво. Уявіть, що ви стоїте на планеті й дивитеся вгору на зелену зірку. Це схоже на щось із наукової фантастики, — додають учені.

Також учені виявили зірку, яка, ймовірно, є найчервонішою з усіх, що коли-небудь реєструвалися — білий карлик WD J1011+2845:

• ця зірка, розташована всього за 48 світлових років від Землі, має глибоку конвекційну зону, яка підняла вуглець із ядра на поверхню;
• утворені молекули вуглецю настільки сильно спотворюють світло зірки, що майже все воно стискається в діапазоні довжин хвиль понад 600 нанометрів, створюючи глибоке «лососево-рожеве» світіння, яке не схоже на те, що можна побачити у звичайній зірці.

Учені також дослідили репрезентативну вибірку — 151 білий карлик у межах 20 парсеків (близько 65 світлових років) від Землі:

• п’ять із них мали незвичайне забарвлення — два були жовтими, а три — рожевими;
• це свідчить про те, що приблизно кожен тридцятий білий карлик у Всесвіті світитиме світлом незвичайного кольору.

Один із тридцяти — це, можливо, не здається великою часткою, але якщо взяти до уваги всю сукупність білих карликів у Всесвіті, то це все одно дуже багато зірок дивного забарвлення, — наголошують дослідники.

Для решти 146 білих карликів виміряли колірну температуру — показник, що порівнює колір об'єкта з кольором ідеального випромінювача і зазвичай використовується для опису лампочок («теплий білий» — 3 000 К, «холодний білий» — 6 000 К). Медіанна колірна температура вибірки становила приблизно 6 800 К, що ми сприймаємо як білий колір.

Це виправляє поширену в астрономії помилку, згідно з якою білі карлики зазвичай є блакитними: гарячіші, блакитніші білі карлики є яскравішими і їх можна побачити з більшої відстані, тому вони надмірно представлені в дослідженнях, що ґрунтуються виключно на яскравості, — наголошується у статті.

Втім, учені наголошують, що попри виявлену низку зірок з незвичними кольорами, якщо обчислити медіану для проаналізованої вибірки білих карликів, то їх середній колір справді буде білим.