Белые карлики бывают зелёными, розовыми и фиолетовыми — и это не шутка

Белые карлики — плотные остывающие ядра, остающиеся после того, как звезда малой или средней массы исчерпает своё топливо. Новое исследование, опубликованное в четверг (15 октября) в журнале RAS Techniques and Instruments, показывает, что белые карлики бывают куда более разнообразных цветов, чем можно предположить по их названию.

Своё имя белые карлики получили потому, что первые известные примеры светились либо белым, либо бледно-голубым. Однако новое исследование говорит о том, что «белые» карлики также излучают видимый свет таких оттенков, как розовый, зелёный, циановый, фиолетовый и жёлтый.

«Большинство звёзд, включая большинство белых карликов, ведут себя как «идеальные излучатели», поэтому их цвет почти полностью определяется температурой. Но никто всерьёз не изучал, что ещё может быть возможно для белых карликов, — заявил Марк Холландс, астроном из Уорикского университета в Великобритании и первый автор исследования. — Оказалось, что эти невероятно плотные звёзды могут производить цвета, которых никто не ожидал, и некоторые из них меня искренне удивили».

Разнообразие цветов возможно благодаря плотности белых карликов по сравнению со звёздами главной последовательности, предполагает исследование. У более холодных белых карликов плотность составляет около 1 грамма на кубический сантиметр — примерно как у текущей воды на Земле. Эта плотность также в миллионы раз превышает плотность видимой поверхности Солнца, или фотосферы, что создаёт необычные условия.

«Любые следовые элементы, которые могут присутствовать, — например, углерод, кальций и натрий, — взаимодействуют с окружающей плотной гелиевой плазмой и поглощают свет в более широком диапазоне цветов, чем при более низких плотностях, — пояснили исследователи в заявлении. — Это смещает цвет звезды от оранжевого, белого и голубого, типичных для идеального излучателя».

Цвет белых карликов трудно проверить напрямую: они далеки и малы. Поэтому в новом исследовании астрономы выводили цвета с помощью спектров — характерных химических «отпечатков», создаваемых светом звёзд. Команда проанализировала спектры в рамках модели цветового зрения, доступного человеческому глазу, чтобы цвет стал наглядным.

Учёные обнаружили, что богатые углеродом белые карлики, как правило, фиолетовые или розовые, а те, что содержат обломки астероидов или комет, обычно желтее. Циановые или бледно-голубые белые карлики возникают, когда молекулы водорода и гелия сталкиваются друг с другом в очень плотных атмосферах.

Команда также обнаружила WD J1330+6435 — зелёную звезду, содержащую каменистый материал. Зелёный цвет возникает из-за дополнительных элементов — кальция, лития и натрия — в атмосфере звезды, создавая уникальный «зелёный оттенок шартреза», который был бы виден человеческому глазу, если бы мы могли наблюдать её вблизи.

«Следы натрия в атмосфере этого белого карлика поглощают оранжевую часть спектра, оставляя после себя призрачное зелёное свечение», — объяснил Холландс, добавив, что эта единственная в своём роде зелёная звезда «ощущается как нечто из научной фантастики». Команда также обнаружила, вероятно, самую красную звезду из когда-либо найденных. Этот белый карлик, получивший обозначение WD J1011+2845, находится примерно в 48 световых годах от нашей планеты. Углерод в нём расположен ближе к поверхности — элемент поднимается из недр благодаря сильным конвекционным потокам — и искривляет свет звезды. Этот процесс создаёт «глубокое лососево-розовое свечение», поскольку молекулы углерода блокируют другие длины волн звезды.

В целом в изученной выборке — 151 белый карлик в пределах 65 световых лет от Земли — примерно каждый тридцатый белый карлик светился цветом, отличным от белого. Это может означать, что Вселенную наполняет куда больше разноцветных звёздных остатков, чем кто-либо предполагал.

Источник: Hollands, Mark A., Gänsick, Boris T., Tremblay, Pier-Emmanuel., Koester, Detlev. Any colour you like: the diverse chromaticities of white dwarfs, RAS Techniques and Instruments, Volume 5, 2026, rzag069, https://doi.org/10.1093/rasti/rzag069