Астрономы впервые нашли зеленую звезду
Цвет большинства звезд зависит от их температуры. Но есть одна категория, у которой даже разреженная часть атмосферы плотна, как земная вода. Для них это правило нарушается: они могут быть розового или пурпурного цвета. В новой работе ученые описали и первую зеленую звезду изо всех известных.
Звезды массивнее 0,08 Солнца, но не более 8 солнечных масс — в том числе наше светило — в конце эволюции резко сжимаются и превращаются в белый карлик. То же Солнце сейчас 1,4 миллиона километров в диаметре, но через несколько миллиардов лет сожмется до 10-15 тысяч километров, то есть до размеров Земли.
При этом основная масса светила (примерно 60 процентов) сохранится, отчего его плотность возрастет до 1,1 миллиона тонн на кубометр, в сотню тысяч раз плотнее свинца. Чайная ложка такого вещества будет весить примерно как взрослый африканский слон — 5,5 тонны. Даже верхние, светящиеся слои атмосферы звезды (фотосфера) могут достигать плотности воды (в 800 раз плотнее земного воздуха), хотя у современного Солнца плотность фотосферы в миллиард раз меньше воды.
Авторы новой работы, которую опубликовали в RAS Techniques and Instruments, попробовали выяснить, что это означает в смысле видимого света белых карликов. Дело в том, что даже самые современные телескопы не получают такого снимка белого карлика, который бы позволил увидеть его цвет непосредственно, глазами. Это потому, что при их размерах на межзвездных дистанциях они неизбежно выглядят просто как светящиеся точки.
Чтобы выяснить, какой бы звезду увидел космонавт, оказавшийся поблизости от нее, астрономы измеряют ее яркость в разных диапазонах видимого света и сравнивают полученные значения между собой.
Это достаточно сложная работа, особенно с учетом того, что человеческое зрение воспринимает, скажем, Солнце белым, несмотря на тот физический факт, что в излучении Солнца доминирует зеленый. То есть астрономам недостаточно выяснить, какое излучение от той или иной звезды преобладает: затем им надо еще и пропускать результаты своей работы через специальные цифровые модели человеческого зрения.
Теперь исследователи проделали такую работу с белыми карликами по всему небу и обнаружили, что их цвета могут резко отличаться от привычных нам по Солнцу звезд главной последовательности. Если обычные светила могут быть только красными, оранжевыми, желтыми, белыми и голубыми, то среди белых карликов палитра существенно шире.
Так получилось потому, что в очень плотной фотосфере этих сверхплотных звезд даже небольшая доля частиц тяжелых элементов — углерода, кальция или натрия, среди прочих — вместе с окружающей их гелиевой плазмой резко расширяют свои полосы поглощения. То есть поглощают излучение белого карлика в более широком диапазоне, чем фотосфера нормальной звезды.
В работе цвета богатых углеродом белых карликов оказались в основном розовыми или пурпурными. Те белые карлики, на которые упало немало обломков астероидов или комет (или даже погибших планет первого поколения), дали желтый свет. Напомним, что это лишь формально делает их цвет похожим на Солнце. Дело в том, что Солнце в небе только кажется желтым (и то не всегда), в реальности же вне земной атмосферы или просто при очень чистом небе оно видно нашим глазам как белое.
Более прохладные белые карлики с их плотной водородно-гелиевой атмосферой часто имеют бирюзовый или голубоватый оттенок. WD J1011+2845 — напротив, одна из самых красных звезд среди известных, из-за подъема большого количества углерода из ее недр к поверхности. Углерод там настолько эффективно блокирует все излучение, кроме того, чьи волны длиннее 600 нанометров, что вблизи человек увидел бы эту звезду как не просто розовую, а еще и с оранжеватым оттенком.
Среди всех них особое место занял карлик WD J1330+6435, с температурой в 4000 градусов Цельсия. Это существенно холоднее Солнца. Обычная звезда такой температуры была бы красновато-оранжевой.
Но WD J1330+6435 показывает спектры поглощения кальция, лития и натрия, из-за чего в вычислениях новой работы вышло, что человек вблизи воспринял бы эту звезду как зеленую, с почти салатовым оттенком. Авторы особо отметили, что им не известно ни о какой другой звезде, по которой были бы надежные данные о ее зеленом цвете. Это первое светило такого рода, о котором узнали земляне. До сих пор их описывали только в научной фантастике.
Основную роль в такой необычной расцветке сыграли следы натрия в атмосфере: они эффективно поглощают излучение оранжевого цвета, а кальций — фиолетового, что и дает в итоге зеленый. До этого объекта от нас 284 световых года, общий его возраст около 8,4 миллиарда лет, а время жизни в качестве белого карлика — около шести миллиардов лет. Масса объекта все еще дебатируется в диапазоне от 0,4 до 0,7 солнечной.
Отметим, что лишь примерно 3,4 процента от всей популяции изученных белых карликов показывали необычные цвета, серьезно отклоняющиеся от белого. То есть любой цвет, отличный от белого, для них — достаточно редкое явление.
Telegram 
Дзен 
VK 
