اولین ستاره سبز جهان کشف شد

به گزارش ایسنا، اگر خورشید بتواند برای هالووین یک درخشش سبز شبح‌وار به خود بگیرد، چقدر خوب خواهد بود؟ دانشمندان کشف کرده‌اند که ستاره میزبان ما واقعاً ممکن است سبز شود، البته میلیاردها سال بعد از مرگش این اتفاق رخ خواهد داد و تنها در صورتی که پس از آن، مانند یک زامبی کیهانی شروع به خوردن سیارات کند.

دانشمندان کشف کرده‌اند که کوتوله‌های سفید، یعنی آن دسته از بقایای ستاره‌ای که ستارگان به‌اندازه خورشید هنگام مرگ از خود بر جای می‌گذارند، اگر مانند سیاره‌خوارهای کیهانی از سیارات سنگی خود تغذیه کنند، در واقع می‌توانند طیف وسیعی از رنگ‌ها از جمله سبز را به خود بگیرند.

برای ستاره‌شناسان، رنگ ستاره‌ها همیشه نشان‌دهنده دمای آنها بوده است. ستاره‌های خنک نارنجی به نظر می‌رسند، در حالی که ستارگانی مانند خورشید سفید به نظر می‌رسند و داغ‌ترین ستارگان به رنگ آبی کم‌رنگ می‌درخشند. این داستان شبیه به آهن آهنگری است که قرمز می‌درخشد، سپس نارنجی می‌درخشد، سپس در حالی که دوباره داغ می‌شود، رنگی بسیار درخشنده و سفید به خود می‌گیرد.

محققان همیشه تصور می کردند که کوتوله‌های سفید از یک قانون پیروی می‌کنند. با این حال، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این اجساد ستاره‌ای می‌توانند در طیفی از رنگ‌ها از جمله سبز، صورتی، فیروزه‌ای، زرد و بنفش بدرخشند. این بدان معنا است که جهان بسیار رنگارنگ‌تر از آن چیزی است که ما تصور می‌کردیم.

رنگ اغلب ستارگان، از جمله بیشتر کوتوله‌های سفید تقریباً به طور کامل توسط دما تنظیم می‌شود. مارک هولندز(Mark Hollands)، رهبر این تیم از دانشگاه وارویک(Warwick) در بیانیه‌ای گفت: هیچ‌کس واقعاً به دنبال این نبود که چه چیز دیگری ممکن است برای کوتوله‌های سفید ممکن باشد. به نظر می‌رسد که این ستاره‌های فوق‌ متراکم، رنگ‌هایی تولید می‌کنند که هیچ کس انتظارش را نداشت و برخی از آنها واقعاً من را شگفت‌زده کردند.

چگونه کوتوله‌های سفید قوانین رنگ ستاره‌ای را زیر پا می‌گذارند؟

کوتوله‌های سفید نام خود را به این دلیل گرفته‌اند که وقتی کشف شدند، به‌طور شگفت‌انگیزی گرم به نظر می‌رسیدند و به رنگ سفید یا آبی کم‌رنگ می‌درخشند. با این حال، این تحقیق جدید نشان می‌دهد که این ظاهر کمی ملایم و یکنواخت به این دلیل است که هیچ کوتوله سفیدی به اندازه کافی نزدیک نیست تا ستاره‌شناسان بتوانند رنگ واقعی آن را ببینند.

کلید آرایش رنگین‌کمان‌مانند رنگ‌هایی که این تیم پیشنهاد می‌کند کوتوله‌های سفید می‌توانند داشته باشند، چگالی آنها است. کوتوله‌های سفید زمانی تشکیل می‌شوند که ستارگانی با جرم تقریباً برابر خورشید، سوختشان تمام می‌شود و دیگر نمی‌توانند خود را در برابر گرانش خود نگه دارند و باعث فروپاشی هسته‌هایشان می‌شوند. در نتیجه، ماده‌ای که کوتوله‌های سفید را تشکیل می‌دهد، چگالی مانند آب دارد و میلیون‌ها بار چگال‌تر از سطح ستاره، یعنی فوتوسفر است.

در این شرایط، عناصری مانند کربن، کلسیم و سدیم می‌توانند با پلاسمای متراکم هلیوم اطراف تعامل داشته باشند و نور را در طیف وسیع‌تری از رنگ‌ها نسبت به چگالی‌های پایین‌تر جذب کنند که رنگ کوتوله‌های سفید را از سفید/آبی روشن دور می‌کند.

محققان دریافتند که رنگ‌های کوتوله‌های سفید در گروه‌های متمایز مرتبط با ترکیب شیمیایی اتمسفر بقایای ستاره‌ای قرار می‌گیرد.

کوتوله‌های سفیدی که کربن فراوان دارند باید صورتی یا بنفش باشند، در حالی که آنهایی که با بقایای سیارک‌ها و دنباله‌دارهای مصرف‌شده و بقایای منظومه‌های سیاره‌ای قدیمی غنی شده‌اند، رنگ زرد بیشتری به خود می‌گیرند.

کوتوله‌های سفید خنک‌تر با اتمسفر هیدروژن و هلیوم مخلوط اغلب به رنگ آبی فیروزه‌ای یا آبی کم‌رنگ می‌درخشند که در اثر برخورد مولکول‌های هیدروژن با اتم‌های هلیوم در اتمسفر متراکمشان ایجاد می‌شود.

با این حال، یکی از برجسته‌ترین نمونه‌های رنگ‌آمیزی کوتوله‌های سفید زمانی پدید می‌آید که یکی از این ستاره‌های مرده شروع به تغذیه از سیارات اطراف خود مانند یک زامبی می‌کند.

کوتوله‌های سفید زامبی، سبز می‌شوند

محققان دریافتند که برخی از کوتوله‌های سفید پس از بلعیدن سیارات در حال چرخش به دور خود می‌توانند کمی سبز شوند.

نمونه‌ای از این موضوع، یک کوتوله سفید سرد موسوم به «WD J1330+6435» است که در فاصله ۳۲۶ سال نوری از ما قرار دارد و مواد سنگی را از یک همدم سیاره‌ای جمع می‌کند. این کار، اتمسفر آن را با کلسیم، لیتیوم و سدیم غنی کرده است و مدل تیم نشان می‌دهد که این امر باعث می‌شود «WD J1330+6435» رنگ سبزی به خود بگیرد. البته هنوز هیچ انبوهی از این زامبی‌های کیهانی سبز چهره وجود ندارد.

محققان فکر می‌کنند که هیچ ستاره دیگری، چه زنده و چه مرده، تا به حال به صورت معتبر، سبز گزارش نشده است. این امر «WD J1330+6435» را به اولین ستاره سبز واقعی تبدیل می‌کند.

هولندز می‌گوید: آثار سدیم در جو این کوتوله سفید، بخش نارنجی طیف را جذب می‌کند و درخشش سبز شبح‌مانندی را از خود به جای می‌گذارد. تصور کنید که روی یک سیاره ایستاده‌اید و به یک ستاره سبز نگاه می‌کنید. احساس می‌کنید چیزی است که از داستان‌های علمی-تخیلی آمده است.

دانشمندان قرمز می‌بینند

این تیم فقط کشف نکرد که یک کوتوله سفید شناخته شده اولین ستاره سبز جهان ما است. آنها همچنین کشف کردند که می‌تواند قرمزترین ستاره تاریخ به شکل کوتوله سفید WD J1011+2845 باشد.

این کوتوله سفید که تنها ۴۸ سال نوری از زمین فاصله دارد، دارای یک منطقه همرفت عمیق است که کربن را از هسته خود به سطح خود می‌برد. این مولکول‌های کربن، نور کوتوله سفید را منحرف می‌کنند و باعث درخشش عمیق صورتی کم‌رنگی می‌شوند که شبیه به هیچ ستاره دیگری نیست.

علیرغم این رنگین کمان از کوتوله‌های سفید، تئوری ستاره‌شناسان این است که رنگ سفید هنوز رایج‌ترین رنگ برای این اجساد ستاره‌ای است. تنها پنج کوتوله از ۱۵۱ کوتوله سفید در فاصله ۶۵ سال نوری از زمین چنین رنگ‌آمیزی خارق‌العاده‌ای دارند. ستاره‌شناسان با تعمیم این به کل جمعیت کوتوله‌های سفید، تخمین می‌زنند که از هر ۳۰ ستاره مرده تنها یکی رنگی غیرعادی دارد.

بوریس گانسیکه(Boris Gänsicke) از دپارتمان فیزیک دانشگاه وارویک می‌گوید: از هر ۳۰ تا یکی، ممکن است کسر بزرگی به نظر نرسد، اما در کل جمعیت کوتوله‌های سفید در جهان، هنوز تعداد زیادی ستاره با رنگ‌های عجیب وجود دارد. با این حال، اگر میانگین جمعیتی از کوتوله‌های سفید را در نظر بگیریم، متوجه می‌شویم که متوسط ​​رنگ کوتوله‌های سفید واقعاً سفید است.

تحقیقات این تیم در مجله RAS Techniques and Instruments منتشر شده است.