Tento biely trpaslík mení všetko, čo vieme o týchto kozmických objektoch: Astronómovia objavili zelenkastú hviezdu

Astronómovia odhalili hviezdu, ktorá sa vymyká tomu, čo sme doteraz vedeli o farbách týchto vesmírnych objektov. Ide o bieleho trpaslíka, ktorý podľa nového výskumu získal zelenkastý odtieň po tom, čo do svojej atmosféry prijal materiál z okolitého planetárneho systému. Tento objav zároveň naznačuje, že pozostatky dávno zaniknutých hviezd môžu mať oveľa pestrejšie farby, než vedci predpokladali.

Za nezvyčajným objavom stojí tím astronómov z Univerzity vo Warwicku. Výskumníci preskúmali, ako chemické zloženie atmosféry bielych trpaslíkov ovplyvňuje svetlo, ktoré tieto objekty vyžarujú. Výsledky ukázali, že niektoré z nich môžu žiariť ružovou, fialovou, žltou, tyrkysovou, ale aj zelenou farbou.

„Väčšina hviezd vrátane väčšiny bielych trpaslíkov sa správa ako dokonalé žiariče, takže ich farbu určuje takmer výlučne teplota. Nikto sa však poriadne nezaoberal tým, aké ďalšie možnosti môžu bieli trpaslíci ponúknuť,“ vysvetlil vedúci tímu Mark Hollands z Univerzity vo Warwicku.

Prečo hviezdy zvyčajne žiaria bielou, modrou alebo oranžovou farbou?

Farba hviezdy prezrádza veľa o jej teplote. Chladnejšie hviezdy žiaria oranžovým alebo červeným svetlom, zatiaľ čo tie najhorúcejšie dosahujú modrasté odtiene. Slnko vníma ľudské oko ako biele, hoci jeho svetlo v skutočnosti obsahuje široké spektrum farieb.

Podobný princíp poznáme aj z rozpáleného kovu. Keď kováč zahreje železo, materiál najprv sčervenie a pri vyššej teplote začne žiariť oranžovo až bielo. Astronómovia dlho predpokladali, že podobné pravidlá platia aj pre bielych trpaslíkov. Biely trpaslík vznikne vtedy, keď hviezda podobná Slnku spotrebuje väčšinu svojho jadrového paliva. Hviezda následne odhodí vonkajšie vrstvy a jej jadro zostane ako mimoriadne hustý pozostatok. Hoci jeho veľkosť môže pripomínať Zem, obsahuje veľkú časť pôvodnej hmotnosti hviezdy.

V takomto prostredí sa látky správajú inak než v bežných podmienkach. Atómy a molekuly v hustej atmosfére môžu absorbovať určité časti svetelného spektra. Výsledné svetlo preto nemusí zodpovedať farbe, ktorú by sme očakávali iba na základe teploty.

Súvisí s tým

James Webb zachytil objekt, aký astronómovia nepoznajú. Vyzerá ako obrovská hviezda, no vnútri môže ukrývať čiernu dieru

Vedci zistili, že významnú úlohu zohráva chemické zloženie atmosféry. Bieli trpaslíci s vyšším obsahom uhlíka môžu nadobudnúť ružové až fialové odtiene. Zvyšky asteroidov, komét a starých planetárnych systémov zasa môžu obohatiť atmosféru o látky, ktoré vedú k žltkastému sfarbeniu. Niektoré chladnejšie objekty s vodíkom a héliom môžu žiariť tyrkysovo alebo bledomodro.

Vesmírna zombie, ktorá získala zelenú farbu

Najzaujímavejším prípadom je biely trpaslík s označením WD J1330+6435. Nachádza sa približne 326 svetelných rokov od Zeme a podľa výskumníkov do seba postupne prijímal horninový materiál z telesa vo svojom okolí. Tento proces obohatil jeho atmosféru o vápnik, lítium a sodík. Práve sodík môže vysvetliť jeho nezvyčajný vzhľad. Táto látka pohlcuje časť oranžového svetla, čím mení výsledné spektrum žiarenia. Model vedcov naznačuje, že za vhodných podmienok tak môže vzniknúť zelenkastý odtieň.

„Stopy sodíka v atmosfére tohto bieleho trpaslíka pohlcujú oranžovú časť spektra, takže zostáva prízračná zelená žiara,“ uviedol Hollands.

Objekt preto získal prezývku vesmírna zombie. Nejde, samozrejme, o živú hviezdu, ktorá by sa po smrti vrátila k životu. Biely trpaslík predstavuje pozostatok hviezdy, ktorý po zániku pôvodného telesa naďalej vyžaruje energiu. Keď navyše prijíma materiál z okolia, jeho atmosféra môže nadobudnúť nezvyčajné chemické zloženie.

Podľa autorov výskumu zatiaľ nemáme presvedčivé dôkazy o ďalšej hviezde, ktorá by mala skutočne zelenú farbu. WD J1330+6435 tak predstavuje prvého známeho kandidáta na zelenú hviezdu podľa modelov výskumníkov.

Vedci odhalili aj nezvyčajne ružového trpaslíka

Zelený objekt nie je jediným prekvapením. Tím upozornil aj na bieleho trpaslíka WD J1011+2845, ktorý sa nachádza iba 48 svetelných rokov od Zeme. Jeho atmosféra obsahuje výrazné množstvo uhlíka, ktorý sa z hlbších vrstiev dostáva smerom k povrchu.

Uhlíkové molekuly následne menia spôsob, akým objekt vyžaruje svetlo. Výsledkom je sýty lososovoružový odtieň, ktorý sa odlišuje od bežného vzhľadu bielych trpaslíkov.

Vedci zároveň zdôrazňujú, že nezvyčajné farby sa týkajú iba menšej časti týchto hviezdnych pozostatkov. V rámci skúmanej vzorky 151 bielych trpaslíkov vo vzdialenosti približne 65 svetelných rokov od Zeme malo mimoriadne sfarbenie iba päť objektov. Po prepočte na celú populáciu vedci odhadli, že nezvyčajnú farbu môže mať približne jeden z tridsiatich bielych trpaslíkov.

„Jeden z tridsiatich sa nemusí zdať ako veľký podiel, no v celej populácii bielych trpaslíkov vo vesmíre to stále znamená množstvo hviezd s nezvyčajnými farbami,“ uviedol Boris Gänsicke z Univerzity vo Warwicku.

Väčšina bielych trpaslíkov teda podľa výskumu naďalej zostáva biela. Nové výsledky však ukazujú, že ich farbu neurčuje iba teplota. Dôležitú úlohu zohráva aj chemické zloženie atmosféry a materiál, ktorý hviezdny pozostatok v priebehu času prijal zo svojho okolia.