Белые карлики — остатки звезд, похожих на Солнце, — могут светиться не только белым или голубоватым, но и розовым, желтым, бирюзовым и даже зеленым. К такому выводу пришли астрономы из Уорикского университета. Они выяснили, что цвет этих звездных «останков» зависит не только от температуры, но и от химического состава их плотных атмосфер.

Один из примеров — белый карлик WD J1330+6435, расположенный примерно в 326 световых годах от Земли. Он поглощает вещество каменистого небесного тела, а накопление химических элементов, включая натрий, кальций и литий, могло придать ему зеленоватый оттенок. Если расчеты исследователей верны, это первый известный случай звезды с таким цветом, рассказывает Space.com.

Почему белые карлики могут менять цвет

Цвет звезд обычно связан с их температурой. Относительно холодные светила выглядят оранжевыми или красноватыми, Солнце воспринимается как белое, а самые горячие звезды имеют голубоватый оттенок. Считалось, что белые карлики подчиняются тому же правилу.

Белые карлики образуются, когда звезды, сопоставимые по массе с Солнцем, исчерпывают топливо для термоядерных реакций. После этого их ядра сжимаются под действием собственной гравитации, оставляя чрезвычайно плотный звездный остаток.

Вещество белого карлика упаковано настолько плотно, что его свойства заметно отличаются от свойств вещества в обычных звездных атмосферах. В таких условиях химические элементы могут по-другому взаимодействовать со светом: например, поглощать определенные участки спектра и тем самым менять видимый цвет звезды.

Команда под руководством Марка Холландса из Уорикского университета смоделировала, как на цвет белых карликов влияет состав их атмосфер. Результаты показали, что эти объекты могут обладать гораздо более разнообразной палитрой, чем предполагалось ранее.

Как мертвые звезды становятся зелеными

Один из необычных механизмов связан с поглощением вещества планет, астероидов и комет, переживших гибель родительской звезды. Обломки попадают в атмосферу белого карлика и изменяют ее химический состав.

Именно это, согласно модели исследователей, произошло с WD J1330+6435. В его атмосфере обнаружены следы кальция, лития и натрия, которые могли появиться в результате поглощения каменистого материала.

Особую роль играет натрий: он поглощает оранжевую часть спектра. В результате свет звезды может восприниматься как зеленоватый.

«Представьте, что вы стоите на планете и смотрите на зеленую звезду. Это похоже на научную фантастику», — отметил Холландс.

При этом речь не идет о том, что звезда буквально покрывается зеленым веществом. Ее цвет меняется из-за того, как химические элементы в плотной атмосфере взаимодействуют с излучением.

У белых карликов есть и другие необычные оттенки

Зеленый — лишь один из возможных цветов. Согласно моделированию, белые карлики с высоким содержанием углерода могут выглядеть розовыми или фиолетовыми. Если в их атмосферах накапливаются остатки разрушенных астероидов и комет, оттенок может смещаться к желтому.

У более холодных белых карликов с атмосферой, содержащей водород и гелий, возможны бирюзовые или бледно-голубые оттенки. Они связаны с взаимодействием молекул водорода и атомов гелия в плотной атмосфере.

Исследователи также выделили возможного рекордсмена по красно-розовому цвету — белый карлик WD J1011+2845, находящийся всего в 48 световых годах от Земли. По расчетам, глубокая конвективная зона переносит углерод из недр звезды к поверхности. Углеродные молекулы изменяют проходящий через атмосферу свет, придавая объекту насыщенный лососево-розовый оттенок.

Необычные звезды встречаются редко

Несмотря на разнообразие возможных цветов, большинство белых карликов, по оценке ученых, остаются белыми. Исследователи изучили 151 такой объект в пределах примерно 65 световых лет от Земли и обнаружили необычную окраску только у пяти.

Экстраполировав результаты на всю популяцию белых карликов, команда предположила, что необычный цвет имеет примерно одна из 30 таких звезд. Это означает, что во Вселенной может существовать немало объектов с неожиданной окраской, хотя каждый из них по отдельности встречается сравнительно редко.

Работа опубликована в журнале RAS Techniques and Instruments. Она показывает, что цвет звездных остатков может рассказать ученым не только об их температуре, но и о химической истории — в том числе о том, какие планетные системы они могли поглотить после своей гибели.

В далеком будущем Солнце тоже превратится в белого карлика. Если к тому времени вокруг него останутся каменистые обломки, которые звезда начнет поглощать, ее цвет теоретически может измениться. Но это лишь возможный сценарий: нынешние результаты не позволяют утверждать, что остаток Солнца обязательно станет зеленым.