Астрономи виявили білий карлик, який може світитися зеленим кольором завдяки хімічним елементам у своїй атмосфері. Незвичайний відтінок зоряного залишку пояснюють слідами натрію, що поглинають помаранчеву частину спектра світла. Дослідники також з’ясували, що мертві зорі можуть мати рожеві, фіолетові, жовті та блакитні відтінки, а деякі з них отримують незвичайне забарвлення, поглинаючи залишки планет.
Чому білі карлики можуть бути не білими
Білі карлики — це щільні залишки зір, які вичерпали запаси ядерного палива. Коли зоря, подібна до Сонця, проходить завершальні етапи своєї еволюції, її зовнішні шари розсіюються, а ядро стискається до надзвичайно компактного об’єкта.
Колір зір зазвичай пов’язують із температурою: відносно холодні зорі виглядають помаранчевими або червоними, зорі на кшталт Сонця — білими, а найгарячіші можуть мати блакитний відтінок. Вважалося, що білі карлики підпорядковуються тому самому правилу.
Однак нове дослідження показує, що їхній колір залежить не лише від температури. За надзвичайно високої щільності речовини хімічні елементи в атмосфері білого карлика можуть поглинати світло в різних частинах спектра, змінюючи його видимий відтінок.
«Більшість зір, зокрема й більшість білих карликів, поводяться як майже ідеальні випромінювачі, тому їхній колір визначається переважно температурою», — пояснив керівник дослідження Марк Голландс з Університету Ворика. За його словами, можливі варіанти забарвлення білих карликів раніше не вивчали настільки докладно.
Зелена зоря, яка поглинає залишки планет
Один із найцікавіших об’єктів дослідження — білий карлик WD J1330+6435, розташований приблизно за 326 світлових років від Землі. Він накопичує кам’янисту речовину, пов’язану з планетним оточенням, через що його атмосфера збагатилася кальцієм, літієм і натрієм.
За моделями дослідників, саме хімічний склад атмосфери може надавати цьому білому карлику зеленуватого відтінку. Сліди натрію поглинають помаранчеву частину спектра, змінюючи світло, яке доходить до спостерігача.
Так виникла ідея космічного «зомбі»: зоря вже завершила основний етап свого життя, але продовжує поглинати матерію з навколишнього планетного середовища. Це не означає, що вона буквально полює на планети — йдеться про накопичення уламків астероїдів, комет та інших кам’янистих тіл.
За словами Голландса, уявити планету, з поверхні якої на небі видно зелену зорю, — майже як сцену з наукової фантастики.
У Всесвіті можуть бути й рожеві та фіолетові зорі
Зелений білий карлик — не єдиний незвичайний об’єкт у роботі. Дослідники також розглянули інші варіанти забарвлення, пов’язані з хімічним складом зоряних залишків.
- Рожеві або фіолетові: білі карлики з підвищеним вмістом вуглецю.
- Жовті: об’єкти, атмосфера яких збагатилася речовиною поглинутих астероїдів, комет та інших залишків планетних систем.
- Блакитні або бірюзові: деякі відносно холодні білі карлики з атмосферою, що містить водень і гелій. Взаємодія молекул водню з атомами гелію впливає на спектр світла.
Дослідники також звернули увагу на білий карлик WD J1011+2845, розташований лише за 48 світлових років від Землі. Вуглець із його надр може потрапляти до зовнішніх шарів і впливати на проходження світла, надаючи об’єкту насиченого лососево-рожевого відтінку.
Незвичайний колір — рідкість
За оцінками команди, серед 151 білого карлика, розташованого приблизно в межах 65 світлових років від Землі, лише п’ять мають незвичайне забарвлення. Якщо поширити цю частку на загальну популяцію таких об’єктів, приблизно один із 30 білих карликів може мати нетиповий колір.
Це означає, що білі та світло-блакитні зоряні залишки все одно залишаються найпоширенішими. Проте в масштабах Всесвіту навіть рідкісні винятки можуть становити величезну кількість об’єктів. Результати дослідження опублікували в журналі RAS Techniques and Instruments. Вони розширюють уявлення астрономів про те, як хімічний склад зоряних залишків впливає на їхній вигляд.
А що ж із Сонцем? Через мільярди років воно також має перетворитися на білого карлика. Якщо його залишок за певних умов поглинатиме матерію планетних уламків, теоретично його колір теж може відрізнятися від звичного білого. Але це не означає, що Сонце гарантовано стане зеленим: усе залежатиме від складу його атмосфери та подальшої еволюції.