Gwiazda, która miała kolor, którego nikt się nie spodziewał

Przyznaję się bez bicia. Jako dzieciak byłem przekonany, że gwiazdy mogą być w każdym kolorze — tak jak w kreskówkach, gdzie latały sobie fioletowe, zielone albo tęczowe punkciki. Potem dorosłem, dowiedziałem się, że "prawdziwe" gwiazdy to właściwie tylko kule gorącego gazu, a ich kolory zależą od temperatury. Prosta sprawa.

Ale chyba zbyt szybko odrzuciłem wyobraźnię dziecka.

Naukowcy z Uniwersytetu Warwick właśnie opublikowali badania, które kazały mi się zatrzymać i przeczytać wszystko jeszcze raz. Odkryli, że białe karły — czyli zmiażdżone, gęste szczątki martwych gwiazd takich jak nasze Słońce — mogą mieć kolory, których nikt się nie spodziewał. Różowy, fioletowy, żółty, cyjanowy, a co najbardziej zaskakujące... zielony.

Pierwsza naprawdę zielona gwiazda

Poznajcie WD J1330+6435. To nie jest gwiazda, która "trochę zielenieje" albo "pod pewnymi warunkami mogłaby wyglądać na zieloną". Zdaniem badaczy, ta martwa gwiazda wyglądałaby dla ludzkiego oka jak charaktywna zieleń. O ile nam wiadomo, to pierwsza gwiazda w Drodze Mlecznej, która jest naprawdę zielona.

Trochę szalone, prawda? Znamy miliony gwiazd. Obserwowaliśmy odległe galaktyki i mgławice w każdym możliwym odcieniu. Ale prawdziwie zielona gwiazda? Jak się okazuje, cały czas była ukryta na widoku.

Doktor Mark Hollands, który kierował badaniami, powiedział coś, co mocno zapadło mi w pamięć: "Wyobraźcie sobie, że stoicie na planecie i patrzycie w górę na zieloną gwiazdę. To brzmi jak coś z science fiction." Szczerze? Też tak myślę, doktorze Hollands. Też tak myślę.

Dlaczego większość gwiazd nie jest zielona?

Tutaj nauka robi się ciekawa (i trochę nielogiczna, jeśli się nad tym zastanowić).

Dla zwykłych gwiazd kolor naprawdę zależy od temperatury. Pomyślcie o podgrzewaniu kawałka metalu — najpierw świeci na czerwono, potem na pomarańczowo, a w końcu robi się biało-żarowy. To samo dotyczy gwiazd. Chłodne są czerwonawe, te o średniej temperaturze jak nasze Słońce wyglądają na białe, a te supergorące płoną na niebiesko.

Tradycyjnie sądzono, że białe karły podlegają tej samej zasadzie. Stąd zresztą ich nazwa — "białe" karły — bo pierwsze odkryte egzemplarze były tak niewiarygodnie gorące, że wyglądały na białe lub bladoniebieskie.

Ale białe karły są dziwne. A kiedy mówię "dziwne", mam na myśli "gęste w sposób, który zakrawa o szaleństwo".

Nauka stojąca za niesamowitymi kolorami

Białe karły mogą być martwe, ale wciąż dzieje się w nich mnóstwo fascynujących rzeczy. Te gwiezdne szczątki upychają ogromną ilość materii w zaskakująco małej przestrzeni. Atmosfery niektórych białych karłów osiągają gęstość około jednego grama na centymetr sześcienny — mniej więcej tyle, ile waży woda. To miliony raz gęściej niż powierzchnia naszego Słońca!

W tak ekstremalnych warunkach nawet śladowe ilości pierwiastków jak węgiel, wapń czy sód zaczynają zachowywać się... inaczej. Oddziałują z otaczającą je helową plazmą w sposób, który pozwala im absorbować znacznie szerszy zakres długości fal świetlnych niż normalnie.

Rezultat? Światło uciekające z tych gwiazd przybiera kolory, które nie mają nic wspólnego z temperaturą. Zamiast zwykłego spektrum pomarańczowo-biało-niebieskiego, dostajemy te nieoczekiwane odcienie.

Jaki kolor ma twój biały karzeł?

Naukowcy odkryli, że białe karły można podzielić na wyraźne kategorie kolorystyczne w zależności od tego, co pływa sobie po ich atmosferach:

Różowy i fioletowy — Gwiazdy zawierające dużo węgla mogą wykształcać te zaskakująco żywe kolory.

Żółty — To białe karły, które pochłaniają asteroidy i komety. Kiedy niszczą szczątki swoich dawnych układów planetarnych, nagromadzają skalny gruz, który zmienia ich wygląd.

Cyjanowy i bladoniebieski — Chłodniejsze białe karły z atmosferami zawierającymi zarówno wodór, jak i hel tworzą te kolory. Cząsteczki wodoru zderzają się z atomami helu pod ogromnym ciśnieniem, tworząc ten niezwykły efekt.

A potem jest ta charaktywna zieleń. WD J1330+6435 ma temperaturę około 4000 stopni Celsjusza i przez długi czas przyciągała skalny gruz ze swojego dawnego układu słonecznego. Wapń, lit i sód w jej atmosferze tworzą tę charakterystyczną zieloną poświatę.

Według doktora Hollands, sód pochłania specifically pomarańczową część widma, zostawiając to upiorne zielone zabarwienie.

A to jeszcze nie koniec!

Bo oczywiście jest więcej. Zespół badawczy zidentyfikował też prawdopodobnie najczerwieńszą gwiazdę, jaką kiedykolwiek udokumentowano — kolejnego białego karła z ekstremalnym zabarwieniem na przeciwległym końcu widma.

Nie wiem jak wy, ale kocham, kiedy astronomia zaskakuje nas takimi drobnymi odkryciami. Myślimy sobie, że mamy wszechświat całkiem dobrze rozpracowany, a tu naukowcy ogłaszają: "a tak właściwie, to martwe gwiazdy mogą być zielone i po prostu tego wcześniej nie zauważyliśmy."

To sprawia, że zastanawiasz się, co jeszcze tam jest, ukryte na widoku, czekające aż ktoś spojrzy pod odpowiednim kątem i odpowiednimi instrumentami.

Patrzenie w górę na coś nowego

Jest coś niemal poetyckiego w fakcie, że pierwszą zieloną gwiazdę, jaką odkryliśmy, jest trup. Biały karzeł to to, co zostaje po śmierci gwiazdy takiej jak nasze Słońce — całe paliwo fuzyjne w końcu się wyczerpało, zewnętrzne warstwy odpłynęły, a za sobą zostawiły maleńkie, niewiarygodnie gęste jądro.

A mimo to, nawet w śmierci, te gwiazdy wciąż potrafią zaskakiwać pięknem.

Naukowcy użyli analizy spektralnej — zasadniczo rozdzielania światła gwiazd na składowe długości fal, jak pryzmat dzielący światło słoneczne na tęczę — żeby określić, jakie kolory te gwiazdy faktycznie miałyby dla ludzkich oczu. To przypomnienie, że sporo z tego, co w astronomii "widzimy", to właściwie interpretacja — tłumaczenie danych na coś, co jesteśmy w stanie pojąć.

Więc następnym razem, kiedy będziesz podziwiać gwiazdy, poświęć chwilę na przemyślenie, co tak naprawdę jest tam w górze. Gwiazdy, które wyglądają dla nas na białe, mogą w rzeczywistości skrywać subtelne kolory, których nigdy nie zauważyliśmy. I gdzieś tam, martwa gwiazda cicho świeci na zielono, wyglądając jak coś ze snu.

Całkiem cool, prawda?

Źródło: ScienceDaily