Астрономы нашли звезду, которую человек увидел бы зелёной: почему это почти невозможно
Зеленых звезд в космосе почти не бывает — физика звездного света обычно не позволяет человеческому глазу увидеть такой цвет. Но белый карлик WD J1330+6435 оказался исключением: расчеты показывают, что вблизи человек увидел бы его зеленым, с оттенком шартреза.
Причина оказалась необычной. Следы натрия в сверхплотной атмосфере звезды поглощают значительную часть желтого, оранжевого и красного света, оставляя спектр, который наше зрение воспринимало бы как зеленый.
Исследователи из University of Warwick называют WD J1330+6435 первой известной звездой, которая действительно должна выглядеть зеленой для человеческого глаза.
Почему зеленых звезд почти не бывает
Цвет большинства звезд в первую очередь зависит от температуры их поверхности.
Более холодные выглядят красноватыми или оранжевыми, звезды вроде Солнца — белыми, а самые горячие приобретают голубоватый оттенок.
При этом нагретая звезда излучает свет сразу в широком диапазоне длин волн. Даже если максимум излучения приходится на зеленую часть спектра, соседние цвета смешиваются, и человеческий глаз воспринимает такой свет как белый, а не зеленый.
Именно поэтому астрономы долго считали, что по-настоящему зеленых звезд быть практически не должно.
Что сделало WD J1330+6435 зеленой
WD J1330+6435 — холодный белый карлик с температурой около 4000 градусов Цельсия. В его атмосфере обнаружили кальций, литий и натрий.
По мнению исследователей, эти элементы попали на звезду вместе с каменным материалом — остатками объектов из прежней планетной системы.
Атмосфера холодного белого карлика настолько плотная, что атомы в ней взаимодействуют иначе, чем в обычном звездном газе. Из-за этого натрий начинает поглощать гораздо более широкий диапазон света.
В случае WD J1330+6435 особенно сильно подавляется желтая, оранжевая и красная часть спектра.
После этого оставшийся свет смещается в область, которую человеческий глаз воспринимал бы как зеленую с желтоватым оттенком — примерно цвет шартрез.
«Следы натрия в атмосфере этого белого карлика поглощают оранжевую часть спектра, оставляя после себя призрачно-зеленое свечение», — объяснил руководитель исследования Марк Холландс из University of Warwick.
Но есть нюанс: астрономы не увидели ее зеленой напрямую
Ученые не наблюдали WD J1330+6435 как яркую зеленую точку через телескоп.
Белые карлики слишком малы и тусклы, а расстояния до них слишком велики, чтобы человеческий глаз мог непосредственно различить их реальный цвет.
Поэтому исследователи измерили спектр звезды — то есть распределение ее света по разным длинам волн — и затем рассчитали, как этот свет воспринимала бы зрительная система человека.
Именно моделирование показало, что при достаточной яркости и расстоянии WD J1330+6435 выглядел бы зеленым.
Это важное уточнение: речь идет не о зеленой фотографии звезды, а о физически рассчитанном цвете, который увидел бы человеческий глаз.
Белые карлики оказались гораздо разноцветнее, чем ожидали
Зеленая звезда стала самым необычным результатом исследования, но не единственным.
Команда изучила 151 белый карлик в пределах примерно 65 световых лет от Земли и обнаружила пять объектов с заметно необычными цветами — среди них зеленые, желтые и розоватые оттенки.
По оценке авторов, примерно один из 30 белых карликов может иметь цвет, заметно отличающийся от привычного белого.
Причины при этом разные. Большое количество углерода может делать звезду розовой или фиолетовой, а особенности состава и плотности атмосферы способны смещать цвет в голубовато-зеленую область.
Один из объектов, WD J1011+2845, оказался кандидатом на звание одной из самых красных известных звезд: особенности его углеродного спектра должны придавать ему насыщенный розово-лососевый оттенок.
При этом большинство исследованных белых карликов все же остались действительно белыми: выраженные цветовые отклонения обнаружили лишь у небольшой части выборки.
WD J1330+6435 интересен именно как редкое исключение. Он показывает, что привычное правило «температура определяет цвет звезды» может нарушаться, если химический состав и экстремальная плотность атмосферы достаточно сильно меняют проходящий через нее свет.
Исследование «Any colour you like: The diverse chromaticities of white dwarfs» опубликовано в журнале RAS Techniques and Instruments.
По материалам: University of Warwick, RAS Techniques and Instruments.
