Астрономы из Уорикского университета обнаружили, что белые карлики могут иметь необычные цвета — зелёный, розовый, фиолетовый, жёлтый и голубой. Одним из самых примечательных объектов стала звезда WD J1330+6435, которую человеческий глаз воспринимал бы как действительно зелёную. Результаты исследования опубликованы в журнале RAS Techniques and Instruments (RASTI), о чём сообщает ScienceDaily.
Белые карлики представляют собой чрезвычайно плотные остатки звёзд, похожих на Солнце. Ранее считалось, что их цвет, как и у большинства звёзд, в основном определяется температурой: холодные объекты выглядят оранжевыми, звёзды вроде Солнца — белыми, а самые горячие приобретают бледно-голубой оттенок. Однако плотность атмосфер белых карликов меняет эту закономерность. В наиболее холодных из них она достигает примерно 1 грамма на кубический сантиметр, что сопоставимо с плотностью воды и в миллионы раз превышает плотность видимой поверхности Солнца.
При таких условиях небольшие количества углерода, кальция и натрия взаимодействуют с гелиевой плазмой и поглощают гораздо более широкий диапазон длин волн, чем в менее плотной среде. Поэтому свет белого карлика может приобретать оттенок, который нельзя объяснить одной температурой. Чтобы определить, как эти звёзды выглядели бы для человека, исследователи изучили их спектры, разделили свет на составляющие и обработали данные с помощью модели человеческого цветового зрения.
Химический состав атмосферы оказался связан с разными вариантами окраски. Белые карлики с высоким содержанием углерода могут выглядеть розовыми или фиолетовыми, а накопившие вещество разрушенных астероидов и комет — жёлтыми. У более холодных объектов с водородно-гелиевыми атмосферами возникают голубые или голубовато-зелёные оттенки из-за столкновений молекул водорода с атомами гелия под огромным давлением.
WD J1330+6435 имеет температуру около 4 000 градусов Цельсия и со временем захватила каменистые остатки своей бывшей планетной системы. Попавшие в атмосферу кальций, литий и натрий, по расчётам учёных, придают звезде характерный цвет шартрез — желтовато-зелёный. Следы натрия поглощают оранжевую часть спектра, оставляя «призрачное зелёное свечение», как пояснил руководитель работы доктор Марк Холландс. По оценке команды, это первый достоверно выявленный зелёный объект среди звёзд Млечного Пути, включая как активные звёзды, так и их остатки.
Другой необычный объект, WD J1011+2845, находится в 48 световых годах от Земли и может оказаться самым красным из известных. Глубокая конвективная зона выносит углерод из недр к поверхности, после чего углеродные молекулы меняют спектр излучения: почти весь свет смещается к длинам волн свыше 600 нанометров, создавая насыщенный лососево-розовый оттенок. В выборке из 151 белого карлика в пределах 20 парсеков, или примерно 65 световых лет, пять имели необычную окраску: два были жёлтыми, а три — розовыми. Учёные предполагают, что неожиданный цвет может иметь примерно каждый 30-й белый карлик во Вселенной, хотя медианная цветовая температура остальных 146 объектов составила около 6 800 кельвинов, что соответствует белому свету; впечатление о преобладании голубых белых карликов связано с тем, что более горячие и яркие объекты легче обнаружить на больших расстояниях.