Zelená, růžová i fialová: Astronomové odhalili překvapivě pestrou paletu skutečných barev bílých trpaslíků
Astronomové z University of Warwick v anglickém Coventry zjistili, že bílí trpaslíci mohou zářit ve velmi široké škále barev. Objevili dokonce první hvězdu, která by lidskému oku jevila jako zelená.
Nazelenalý bílý trpaslík WDJ1330+6435 s povrchovou teplotou 4 000 °C. (ilustrace: University of Warwick, Mark A Garlick, CC BY-SA 4.0)
Barva většiny hvězd prozrazuje jejich povrchovou teplotu. Chladnější hvězdy září oranžově, hvězdy podobné našemu Slunci mají žlutobílý odstín a ty nejžhavější svítí modře. Podobně se chová i železo v kovářské výhni: s rostoucí teplotou se nejprve rozžhaví do červena, pak oranžova a nakonec do běla.
Astronomové předpokládali, že podobné pravidlo platí i pro bílé trpaslíky – žhavá, postupně chladnoucí jádra hvězd podobných Slunci. Nový výzkum Marka Hollandse z University of Warwick v anglickém Coventry a jeho kolegů ale ukazuje, že skutečnost je pestřejší. Jak vědci popsali v časopise RAS Techniques and Instruments, někteří bílí trpaslíci by při pohledu zblízka mohli zářit nečekanými barvami: růžově, azurově, žlutě, fialově, a dokonce i zeleně.
Pestré barvy bílých trpaslíků
„Většina hvězd, se chová jako ‚dokonalé zářiče‘, takže jejich barvu určuje téměř výhradně teplota. Dosud se ale nikdo příliš nezabýval tím, jaké barvy by bílí trpaslíci mohli mít kromě bílé,“ říká Hollands. „Ukázalo se, že tyto neuvěřitelně husté hvězdy mohou mít barvy, které nikdo nečekal. Některé mě samotného opravdu překvapily.“
Klíčem k překvapivé barevnosti trpaslíků je jejich hustota. Atmosféry nejchladnějších bílých trpaslíků mohou dosahovat hustoty kolem jednoho gramu na centimetr krychlový, tedy přibližně stejné hustoty, jakou má voda. To je milionkrát více než například v oblasti fotosféry (tj. atmosféry) Slunce. Za takových podmínek stopové prvky, které se v atmosféře trpaslíka mohou vyskytovat, například uhlík, vápník nebo sodík, interagují s okolním hustým heliovým plazmatem. Výsledkem je posun barvy hvězdy mimo obvyklou škálu barev hvězd.
Žádný bílý trpaslík není tak blízko, abychom jeho barvu mohli přímo pozorovat. Výzkumný tým proto barvy trpaslíků vypočítal z údajů, které astronomové běžně získávají, včetně spektra jejich záření. Využili k tomu model lidského barevného vidění.
Nový výzkum ukazuje, že bílí trpaslíci mohou zářit v překvapivě široké škále barev. (ilustrace: University of Warwick, Mark A Garlick, CC BY-SA 4.0)
Výsledky jsou fascinující. Bílí trpaslíci bohatí na uhlík bývají obvykle růžoví nebo fialoví. Trpaslíci, na které spadly trosky planetek a komet, mívají nažloutlý odstín. Chladnější bílí trpaslíci se směsí vodíku a helia v atmosféře často získávají azurový nebo světle modrý nádech.
Největší kuriozitou je ale bílý trpaslík WD J1330+6435, který pohltil kamenný materiál ze své planetární soustavy. Ten do jeho atmosféry vnesl mimo jiné vápník, lithium a sodík. Právě složení atmosféry mu propůjčuje neobvyklý zelenožlutý odstín připomínající francouzský bylinný likér Chartreuse. Podle autorů studie jde o první známý případ hvězdy, která se lidskému oku jeví jako zelená.
