Astronomi so pri beli pritlikavki WD J1330+6435 prepoznali nekaj nepričakovanega: njena svetloba bi bila človeškemu očesu videti zelenkasta. Nenavadni odtenek povzročajo kemični elementi, ki so v atmosfero zvezdnega ostanka prišli s kamnitim materialom nekdanjega planetarnega sistema. Odkritje spreminja predstavo o barvah, ki jih lahko imajo zvezde.

Slika prikazuje umetniško upodobitev zelenkaste bele pritlikavke WD J1330+6435, obdane z ostanki kamnitih teles. (slika: Dnevne Novice / AI ilustracija)

Zelena barva, ki je astronomi niso pričakovali

Na nočnem nebu vidimo modrikaste, bele, rumenkaste in rdečkaste zvezde. Zelenih skoraj ni. To je dolgo veljalo za samoumevno, saj zvezde oddajajo svetlobo različnih valovnih dolžin, njihova kombinacija pa praviloma ustvari barvni vtis, ki ga določa predvsem temperatura.

Toda pri beli pritlikavki WD J1330+6435 običajno pravilo ne velja. Raziskovalci britanske Univerze Warwick so ugotovili, da njena svetloba odstopa od tiste, ki bi jo pričakovali pri zvezdi s podobno temperaturo. Ta znaša približno 4.000 stopinj Celzija. Izračunani odtenek zvezdnega ostanka je svetlo rumeno-zelen, podoben barvi, ki jo poznamo pod imenom chartreuse. Za takšen videz je odločilna izjemno gosta atmosfera, v kateri posamezni kemični elementi absorbirajo velik del vidne svetlobe.

Odkritje ima pomembno omejitev. Astronomi niso našli nove zvezde niti niso neposredno fotografirali zelenega zvezdnega površja. Barvo že znane bele pritlikavke so določili z analizo njenega svetlobnega spektra in izračunom, kako bi svetlobo zaznalo človeško oko. Po navedbah raziskovalcev gre za prvi prepoznani primer zvezde s takšnim zelenkastim barvnim vtisom.

Ostanki kamnitih teles so spremenili njeno svetlobo

Bela pritlikavka nastane, ko zvezda po koncu glavnih razvojnih faz izgubi zunanje plasti. Za njo ostane izjemno gosto jedro, ki je lahko približno tako veliko kot Zemlja, čeprav vsebuje znaten delež mase nekdanje zvezde.

Prav v atmosferi WD J1330+6435 so astronomi zaznali natrij, kalcij in litij. Ti elementi kažejo na prisotnost kamnitega materiala iz nekdanjega planetarnega sistema. Med njimi ima pri nastanku zelenkastega odtenka posebno vlogo natrij.

V običajnih razmerah natrij absorbira svetlobo pri določenih valovnih dolžinah. V izjemno gosti atmosferi bele pritlikavke pa so razmere drugačne. Zaradi vpliva okoliških delcev se njegove absorpcijske črte močno razširijo, zato absorbira širši del spektra, predvsem rumeno, oranžno in rdečo svetlobo. Kalcij dodatno vpliva na vijoličasti del spektra. Svetloba, ki se prebije skozi takšno atmosfero, ima zato drugačno razmerje med posameznimi valovnimi dolžinami. Človeško oko bi jo zaznalo kot zelenkasto.

Od kod kamniti material? Eden od možnih odgovorov so asteroidi in druga manjša telesa, ki so preživela preobrazbo matične zvezde. Njihove tirnice se lahko zaradi gravitacijskih vplivov spremenijo. Če se preveč približajo beli pritlikavki, jih lahko plimske sile raztrgajo, del razpadlega materiala pa konča v njeni atmosferi.

Takšno onesnaženje atmosfere belih pritlikavk s snovjo iz nekdanjih planetarnih sistemov je znano tudi iz drugih astronomskih opazovanj. Pojav je s pomočjo vesoljskega teleskopa Hubble proučevala tudi NASA, ki je predstavila dokaze o kamnitih ostankih v atmosferah teh zvezdnih jeder. To ne pomeni, da so astronomi pri WD J1330+6435 opazovali uničenje celotnega planeta. Kemične sledi kažejo na material nekdanjega planetarnega sistema, ne razkrivajo pa zanesljivo, iz katerega posameznega telesa izvira.

Kako so odkrili barvo, ki je s teleskopom ne vidimo?

Bele pritlikavke so tako majhne in oddaljene, da jih tudi najzmogljivejši teleskopi praviloma zaznajo kot svetlobne točke. Njihovega površja ne moremo neposredno opazovati tako kot površja bližnjih planetov. Astronomi zato preučujejo njihovo svetlobo. S spektroskopijo jo razdelijo na posamezne valovne dolžine in v spektru poiščejo značilne sledi kemičnih elementov. Iz teh podatkov lahko sklepajo o temperaturi, sestavi atmosfere in fizikalnih razmerah na zvezdi.

Raziskovalci so spektre povezali z modelom človeškega barvnega zaznavanja, ki upošteva občutljivost oči za različne valovne dolžine. Tako so izračunali, kakšno barvo bi videl človek, če bi lahko posamezno belo pritlikavko opazoval od dovolj blizu, da bi razločil njen svetleči disk.

Metoda je podrobno predstavljena v raziskavi Any colour you like: The diverse chromaticities of white dwarfs, objavljeni 15. oktobra 2026 v znanstveni reviji RAS Techniques and Instruments.

Vodja raziskave dr. Mark Hollands je pojasnil, da barvo večine zvezd skoraj povsem določa temperatura. Pri belih pritlikavkah pa lahko zaradi izjemne gostote atmosfere že manjše količine določenih kemičnih elementov močno spremenijo videz njihove svetlobe. Zelenkasta WD J1330+6435 ni edina posebnost. Izračuni so pokazali, da bi bile nekatere druge bele pritlikavke videti rožnate, vijoličaste, rumenkaste ali svetlo modrozelene.

Bela pritlikavka ni vedno bela

Ime belih pritlikavk izvira iz prvih znanih primerov. Ti zvezdni ostanki so bili zelo vroči, njihova svetloba pa bela oziroma rahlo modrikasta. Z ohlajanjem se njihov barvni videz običajno spreminja, vendar temperatura ni vedno edini odločilni dejavnik.

Pri najhladnejših belih pritlikavkah lahko gostota atmosfere doseže približno en gram na kubični centimeter. To je primerljivo z gostoto vode in več milijonkrat več od gostote Sončeve fotosfere. V takšnih razmerah lahko ogljik povzroči rožnate ali vijoličaste odtenke. Bele pritlikavke, katerih atmosfere so obogatene z ostanki kamnitih teles, so pogosto bolj rumenkaste. Mešanice vodika in helija pa lahko pri določenih temperaturah ustvarijo svetlo modrozelene barvne vtise.

Tudi drugi nenavadni ostanki zvezd pričajo o presenetljivih posledicah zvezdnega razvoja. Med njimi je tako imenovana zombi zvezda Pa 30, katere okolico zaznamujejo strukture, povezane s silovitim zvezdnim dogodkom. Čeprav gre za drugačen pojav, oba primera kažeta, da zvezdni ostanki niso nujno takšni, kot bi sklepali zgolj iz njihovega imena ali običajnega videza.

Odkrili so tudi kandidatko za najbolj rdečo zvezdo

Na drugem koncu barvnega razpona je bela pritlikavka WD J1011+2845, oddaljena približno 48 svetlobnih let od Zemlje. Po izračunih raziskovalcev bi bila njena svetloba videti izrazito lososovo rožnata.

Razlog tokrat ni kamniti material iz nekdanjega planetarnega sistema. V globokih plasteh zvezdnega ostanka poteka konvekcija, ki dviguje ogljik iz notranjosti proti površju. Ogljikove molekule nato absorbirajo velik del vidnega spektra in močno spremenijo barvo svetlobe. Raziskovalci jo zato omenjajo kot kandidatko za eno najbolj rdečih znanih zvezd, čeprav njen izračunani odtenek bolj spominja na intenzivno lososovo rožnato kot na temno rdečo.

Kako pogoste so takšne posebnosti? Znanstveniki so v izvirni raziskavi obravnavali 152 belih pritlikavk znotraj približno 65 svetlobnih let od Sonca. Pet jih je izrazito odstopalo od običajnih barvnih značilnosti: dve sta imeli rumenkast, tri pa rožnat barvni vtis.

To pomeni približno 3,3 odstotka vzorca oziroma okoli eno od 30 belih pritlikavk. Preostalih 147 je imelo običajnejše barve, mediana njihove barvne temperature pa je znašala približno 6.800 kelvinov. Takšna svetloba bi bila človeškemu očesu videti pretežno bela.

Podatki popravljajo tudi pogosto predstavo, da so bele pritlikavke večinoma modrikaste. Vroči zvezdni ostanki so svetlejši, zato jih teleskopi zaznajo na večjih razdaljah. Hladnejše in manj svetle objekte je težje odkriti, zaradi česar so v nekaterih astronomskih pregledih slabše zastopani.

Kaj odkritje pove o prihodnosti našega Sonca?

Podobna usoda čaka tudi Sonce. Čez približno pet milijard let bo prešlo v fazo rdeče orjakinje, se močno razširilo in spremenilo razmere v notranjem Osončju. Ko bo izgubilo zunanje plasti, bo za njim ostala bela pritlikavka, ki se bo skozi izjemno dolgo obdobje postopoma ohlajala.

Bi lahko tudi Sonce nekoč dobilo zelenkast odtenek? Nova raziskava tega ne napoveduje. Za takšen videz bi morala njegova prihodnja atmosfera vsebovati ustrezne kemične elemente v razmerah, ki omogočajo izrazito absorpcijo določenih delov svetlobe.

Bolj oprijemljiva je povezava z usodo preostalih teles Osončja. Ko se Sonce spremeni v belo pritlikavko, se lahko zaradi gravitacijskih vplivov spremenijo tirnice asteroidov in drugih objektov. Nekateri se lahko približajo zvezdnemu ostanku, razpadejo in pustijo kemične sledi v njegovi atmosferi.

Iz takšnih sledi astronomi že danes raziskujejo sestavo kamnitih teles okoli drugih zvezd, tudi kadar teh teles ni več mogoče neposredno opazovati. WD J1330+6435 dokazuje, da lahko zvezdni ostanki skrivajo barve, ki jih razkrije šele podrobna analiza njihove svetlobe.