Астрономи з’ясували, що деякі білі карлики можуть виглядати зеленими, рожевими й навіть фіолетовими. Дослідники з Університету Ворика розрахували, як людське око сприймало б світло цих зоряних залишків, і виявили, що їхній колір залежить не лише від температури, а й від хімічного складу атмосфери. Один з об’єктів, WD J1330+6435, за розрахунками має незвичайний зеленуватий відтінок.
Білі карлики — щільні залишки зір, подібних до Сонця, які завершили свою еволюцію та скинули зовнішні оболонки. Зазвичай колір зорі пов’язують насамперед із температурою: відносно холодні зорі мають червонуватий або помаранчевий вигляд, а гарячіші — білий або блакитний. Однак атмосфери білих карликів настільки щільні, що хімічні елементи в них можуть незвичним чином поглинати світло та змінювати сприйманий колір.
Чому білий карлик може виглядати зеленим
Один із найнезвичайніших об’єктів дослідження — білий карлик WD J1330+6435 із температурою близько 4000 °C. До його атмосфери потрапив матеріал кам’янистих тіл із власної планетної системи. Унаслідок цього атмосфера збагатилася різними елементами, зокрема натрієм, кальцієм і літієм.
Через надзвичайно високу щільність атмосфери натрій поглинає світло в широкій ділянці спектра, що охоплює жовті, помаранчеві та червоні довжини хвиль. Світло, яке залишається, надає зорі зеленуватого відтінку, близького до кольору шартрез — світлого жовто-зеленого.
Це не означає, що астрономи безпосередньо побачили зелений диск зорі в телескоп. Колір розрахували на основі спектральних даних і моделі людського зору. На думку дослідників, WD J1330+6435 може бути першим переконливо встановленим прикладом зорі, яка мала б зелений вигляд для людського ока.
Кольори на цих змодельованих зображеннях білих карликів відповідають розрахованим кольорам, які сприймало б людське око. Верхній ряд, ліворуч: Сіріус B — найближчий до Сонячної системи білий карлик. Його гаряча воднева атмосфера надає йому блідо-блакитного відтінку. Верхній ряд, праворуч: конвективні оболонки цих холодних білих карликів піднімають вуглець із надр до щільних атмосфер, що складаються переважно з гелію. Там утворюються двоатомні молекули вуглецю, які надають зорям різних відтінків рожевого. Нижній ряд: акреція кам’янистих уламків із планетних систем білих карликів збагачує їхні холодні гелієві атмосфери такими елементами, як кальцій, магній і натрій. Автор зображення: Марк Голландс, Університет Ворика.
Звідки береться рожевий колір
Інший механізм виявили у білих карликів, в атмосферах яких переважає гелій. У деяких із них глибокі конвективні шари підіймають вуглець із внутрішніх областей зорі до поверхні. Там утворюються молекули вуглецю C₂, які поглинають світло в широкому діапазоні видимих довжин хвиль.
Унаслідок цього деякі білі карлики набувають рожевого або фіолетового відтінку. Один із таких об’єктів — WDJ0902+2010. Дослідники також виділили білий карлик WD J1011+2845, розташований приблизно за 48 світлових років від Землі. За розрахунками, він може виявитися однією з найчервоніших відомих зір: його світло має насичений лососево-рожевий відтінок.
Наскільки рідкісні незвичайні кольори
Дослідники розглянули репрезентативну вибірку зі 151 білого карлика в межах 20 парсеків від Сонця — приблизно 65 світлових років. У п’яти об’єктів виявили незвичайні кольори: два мали б жовтий вигляд, а три — рожевий. Це свідчить про те, що незвичайний відтінок може мати приблизно один білий карлик із тридцяти.
Водночас типовий білий карлик справді має білий вигляд. Медіанна колірна температура дослідженої вибірки становила близько 6800 кельвінів. Поширене уявлення про те, що білі карлики зазвичай блакитні, частково пов’язане з особливостями спостережень: гарячіші та блакитніші об’єкти яскравіші, тому їх легше виявляти на великих відстанях.
Результати дослідження показують, що спектр зорі дає змогу визначити не лише її температуру та хімічний склад, а й розрахувати, яким буде її колір для людського ока. Роботу науковців опубліковано в журналі RAS Techniques and Instruments.
