鉄の棒を加熱すると、最初は赤くなり、次にオレンジ色になり、最後には白く光ります。星でも同様のことが起こります。私たちが知覚する色のかなりの部分は、その温度によって決まります。 天文学者は長い間、太陽のような星が燃料を使い果たしたときに残されるコンパクトな残骸である白色矮星を含む星の光を解釈するためにこの規則を適用してきました。 しかし、新しい研究によると、これらの星の死体は、緑、ピンク、シアン、黄色、紫の色合いを含む、はるかに幅広いパレットを示すことができます。
この発見の主役は WD J1330+6435 と呼ばれます。比較的低温の白色矮星で、温度は約 4,000 度で、その光は黄緑色をしています。マーク・ホランズ率いるウォリック大学の科学者チームは、この星が真に緑色の外観が説得力を持って記録された最初の星であると考えています。ただし、これはその表面を直接撮影した写真ではありません。 色は、スペクトルと人間の目が光をどのように認識するかを再現するモデルから計算されています。 結果は RAS Techniques and Instruments に掲載されています。
「ほとんどの白色矮星を含むほとんどの恒星は、一種の完全な放射体として振る舞うため、その色はほぼ完全に温度によって決定されます。しかし、白色矮星の場合に他にどのような可能性が存在するのかを実際に分析した人は誰もいませんでした。ホランド氏は声明で説明しています。」 「これらの信じられないほど密度の高い星が、誰も予想していなかった色を生み出すことができ、中には本当に驚いた星もありました。」
白色矮星は、小さな体積の中に大量の物質を集中させます。最も寒いものでは、大気の密度は立方センチメートルあたり約 1 グラムに達することがあります。これは水の密度に匹敵し、太陽の光球の密度より数百万倍も高くなります。 このような条件下では、ナトリウム、カルシウム、炭素などの微量に存在する元素が、 彼らは、密度の低い大気の場合とは異なる方法で環境と相互作用します。その結果、可視スペクトルのより広い範囲の光を吸収し、私たちが知覚する色が変化します。
WD J1330+6435 の決定的な要素はナトリウムです。この星は惑星系から岩石物質を取り込み、その大気をナトリウム、カルシウム、リチウムで豊かにしています。 高密度によりナトリウムの吸収帯が広がり、オレンジ色の光のかなりの部分が除去され、目には黄緑色として認識される色の分布が残ります。
「の痕跡 この白色矮星の大気中のナトリウムはスペクトルのオレンジ色の部分を吸収し、幽霊のような緑色の輝きを残します。 – オランダを追加 -惑星の上にいて、見上げると緑の星が見えると想像してみてください。 SFの中から出てきたもののようです。」
チームはこの並外れたスターの研究だけにとどまりませんでした。また、地球から65光年以内に位置する151個の白色矮星の代表的なサンプルも分析した。 5 つは珍しい色で、2 つは黄色がかっており、3 つはピンクでした。 著者らは、このサンプルから、白色矮星のうち約 30 個に 1 個が異常な色合いの光を発する可能性があると推定しています。
その中でもひときわ目立つのが WD J1011+2845 は約 48 光年離れたところにあり、これまでにこのカテゴリーで確認された星の中で最も赤い星の 1 つである可能性があります。 その大気には、星の内層からの炭素が含まれています。この要素によって形成された分子は可視光の大部分を吸収し、知覚される色を濃いサーモン ピンクにシフトします。
他の白色矮星も色合いを獲得できる 水素とヘリウムの混合物が含まれている場合はシアンまたは淡い青色になり、炭素が豊富な場合はピンクまたは紫になる傾向があります。 小惑星や彗星の残骸が蓄積したものは、黄色がかった色合いを示すことがあります。品種は、大気の化学組成、温度、極端な条件によって異なります。
この研究はまた、白色矮星は通常青色で表されるが、研究されたサンプルの平均色は白色であるという広く広まった考えを修正します。平均色温度は約6,500℃です。 最も熱く、最も青いものは明るいため、明るさに基づいてカタログに頻繁に表示されます。、全体のイメージが歪む可能性があります。
「30人に1人という割合はそれほど大きな割合ではないように思えるかもしれないが、これを宇宙の白色矮星の個体群全体に当てはめると、奇妙な色の星がたくさんあることになる――と研究論文の共著者であるボリス・ゲンシッケ氏は言う。しかし、代表的な個体群の中央値を取ると、平均的な白色矮星は白色であることが分かる。」 しかし、少なくとも科学的な観点からは、平均から外れたもののほうが興味深い場合もあります。私たちの銀河だけがそれを持っていることを考慮すると、 白色矮星は100億個、 実際には白くない矮星が少なくとも 3 億個あるでしょう…予想外の色の星が 3 億個あります。
この発見は星を支配する法則を変えるものではありませんが、星を解釈する方法を拡大します。温度は依然として重要です。ただそれはすべてを物語っているわけではありません。時々、 このような濃密な大気の化学反応により、光は不可能と思われた色を生み出すことができます。 そして、数十億年前に燃料を使い果たした星の残骸の中で、天文学者たちは宇宙に驚く新たな方法を発見しました。