Астрономи виявили білий карлик, який за певних умов міг би виглядати для людського ока яскраво-зеленим. Йдеться про WD J1330+6435 — надщільний залишок зорі, що вже завершила свій життєвий цикл. Її незвичне забарвлення пояснюється не лише температурою, а й тим, як хімічні елементи в атмосфері поглинають світло.
Дослідження під керівництвом астрофізика Марка Голландса з Університету Ворика у Великій Британії опублікували в журналі RAS Techniques and Instruments. Результати можуть допомогти вченим краще зрозуміти не лише природу білих карликів, а й долю планетних систем після загибелі їхніх зір.
Чому зелені зорі майже не трапляються
Колір зорі залежить передусім від її температури. Гарячіші світила випромінюють відносно більше короткохвильового синього світла, тоді як прохолодніші — червоного. Проте зорі випромінюють світло в широкому діапазоні довжин хвиль, тому навіть максимум випромінювання в зеленій частині спектра не обов’язково робить їх зеленими на вигляд.
Поєднання різних кольорів зазвичай сприймається людським оком як білий або жовтуватий відтінок. Саме тому серед звичайних зір практично немає світил, які виглядали б виразно зеленими.
Однак білі карлики можуть порушувати це правило. Вони утворюються після того, як зоря вичерпує запаси палива для термоядерних реакцій і скидає зовнішні оболонки. У космосі залишається гаряче ядро, яке поступово охолоджується.
Маса такого об’єкта може сягати приблизно 1,4 маси Сонця, хоча за розміром він порівнянний із Землею. Через величезну гравітацію атмосфера білого карлика може бути надзвичайно щільною, що суттєво впливає на взаємодію речовини зі світлом.
Як WD J1330+6435 набуває зеленого відтінку
Дослідники проаналізували десятки білих карликів із незвичайними спектральними характеристиками та розрахували, як їхнє випромінювання сприймало б людське око за спостереження зблизька. Серед досліджених об’єктів особливо вирізнялася WD J1330+6435. Температура її поверхні становить приблизно 4240 кельвінів, а прогнозований колір — яскравий жовтувато-зелений відтінок, відомий як шартрез.
Секрет полягає в хімічному складі атмосфери. За надзвичайно високої щільності атоми взаємодіють інакше, ніж у звичайних зоряних атмосферах. Через це деякі елементи можуть поглинати значно ширші ділянки спектра.
У WD J1330+6435 натрій поглинає значну частину оранжево-жовтого світла, а кальцій пригнічує фіолетову частину спектра. У результаті зелена складова стає помітнішою, і об’єкт набуває незвичного забарвлення.
Інші досліджені білі карлики також демонстрували нетипові кольори — рожеві, фіолетові, блакитні та бірюзові. Вчені припускають, що такі відтінки можуть виникати через особливості складу й фізичних умов їхніх атмосфер.
Зоря могла поглинути залишки власних планет
Незвичайний колір — не єдина цікава особливість WD J1330+6435. В її атмосфері астрономи також виявили літій, а присутність натрію та кальцію узгоджується з можливістю того, що зоря поглинула уламки кам’янистих тіл зі своєї колишньої планетної системи.
Після завершення життя зорі її планети та інші небесні тіла можуть руйнуватися, залишаючи уламки, частина яких згодом потрапляє на поверхню білого карлика. Аналіз таких речовин допомагає досліджувати склад планетних систем, що існували задовго до появи їхніх зоряних залишків.
Цей напрям астрономії називають некропланетологією. Він дає змогу вивчати матеріали планет, які вже не існують як цілісні об’єкти. За результатами дослідження, серед 152 близьких до нас білих карликів лише п’ять мали кольори, що помітно відрізнялися від очікуваних лише на підставі їхньої температури.
Не кожен незвичайний відтінок свідчить про поглинання планетних уламків. Проте такі об’єкти можуть стати важливим джерелом інформації про хімічний склад загиблих планетних систем і процеси, які відбуваються навколо зоряних залишків. Зелена зоря WD J1330+6435 демонструє, що навіть після завершення термоядерного життя зоря може приховувати несподівані фізичні та хімічні особливості.