Η ανακάλυψη του λευκού νάνου WD J1330+6435 καταρρίπτει τους κλασικούς κανόνες της αστροφυσικής. Το συγκεκριμένο νεκρό άστρο εκπέμπει μια σπάνια πράσινη απόχρωση. Βρίσκεται σε απόσταση 300 ετών φωτός από τη Γη. Το φαινόμενο οφείλεται σε ακραίες ατμοσφαιρικές πιέσεις και πλανητικό κανιβαλισμό.
- Ο λευκός νάνος WD J1330+6435 αποκτά πρασινοκίτρινο χρώμα λόγω έντονης απορρόφησης φωτός από άτομα νατρίου υπό υπερβολική πίεση.
- Το άστρο «καταβροχθίζει» βραχώδη πλανητικά συντρίμμια, εμπλουτίζοντας την ατμόσφαιρά του με μέταλλα όπως νάτριο, λίθιο και ασβέστιο.
- Υπολογιστικά μοντέλα αποκαλύπτουν ότι 1 στους 30 λευκούς νάνους διαθέτει μη αναμενόμενα χρώματα, από πορφυρό έως απόχρωση σολομού.
Πώς προκύπτει το πράσινο χρώμα
Τα περισσότερα αστέρια λειτουργούν ως μέλανα σώματα. Η επιφανειακή τους θερμοκρασία καθορίζει άμεσα το ορατό χρώμα τους, από το βαθύ κόκκινο έως το θερμό κυανόλευκο. Σύμφωνα με δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό RAS Techniques and Instruments της Royal Astronomical Society, ο WD J1330+6435 σπάει αυτόν ακριβώς τον κανόνα.
Η εξήγηση βρίσκεται στο φαινόμενο της διεύρυνσης πίεσης (pressure broadening). Η βαρύτητα στην επιφάνεια του λευκού νάνου είναι εκατοντάδες χιλιάδες φορές ισχυρότερη από της Γης. Αυτή η πίεση συμπιέζει την ατμόσφαιρα σε ακραίο βαθμό.
Σε τέτοιες συνθήκες, τα άτομα νατρίου δεν απορροφούν μόνο τη στενή κίτρινη γραμμή του φάσματος. Αντίθετα, μπλοκάρουν ένα ευρύτατο τμήμα κίτρινων, πορτοκαλί και κόκκινων κυμάτων. Το φως που καταφέρνει να διαφύγει μετατοπίζεται κυρίαρχα προς το πράσινο μήκος κύματος.
Πλανητικός κανιβαλισμός και βαρέα μέταλλα
Ένας τυπικός λευκός νάνος αποτελείται από υδρογόνο ή ήλιο, καθώς τα βαρύτερα στοιχεία βυθίζονται γρήγορα στον πυρήνα του. Όταν όμως παρατηρούμε μέταλλα στην ατμόσφαιρα, αυτό μαρτυρά πρόσφατη εξωτερική «τροφοδοσία».
Ο WD J1330+6435 έλκει βαρυτικά και διαλύει απομεινάρια από το παλιό του πλανητικό σύστημα. Αστεροειδείς και βραχώδεις πλανήτες συνθλίβονται από τις παλιρροϊκές δυνάμεις και πέφτουν στην επιφάνεια.
Αυτή η διαδικασία εμπλουτίζει το άστρο με ασβέστιο, λίθιο και τεράστιες ποσότητες νατρίου. Η ανάλυση αυτών των υπολειμμάτων προσφέρει άμεσες πληροφορίες για τη γεωλογική σύνθεση εξωπλανητών που κάποτε βρίσκονταν σε τροχιά γύρω του.
Γιατί το μάτι δεν το βλέπει
Αν κοιτάξεις μέσα από ένα ερασιτεχνικό ή ακόμα και ισχυρό οπτικό τηλεσκόπιο, δεν θα δεις ένα σμαραγδένιο σημείο. Η χαμηλή απόλυτη φωτεινότητα και η απόσταση των 300 ετών φωτός εξασθενούν υπερβολικά τη ροή φωτονίων.
Το ανθρώπινο μάτι σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού ενεργοποιεί σχεδόν αποκλειστικά τα ραβδία του αμφιβληστροειδούς, τα οποία δεν διακρίνουν χρώματα. Για τον λόγο αυτό, η επιστημονική ομάδα βασίστηκε σε προηγμένους φασματογράφους και ψηφιακούς αισθητήρες CCD/CMOS.
Τα δεδομένα αυτά τροφοδότησαν εξειδικευμένα μαθηματικά μοντέλα χρωματομετρίας CIE. Έτσι υπολογίστηκε με μαθηματική ακρίβεια ποια απόχρωση θα αντιλαμβανόσουν αν στεκόσουν σε απόσταση μερικών αστρονομικών μονάδων από το ουράνιο σώμα.
Η εξέλιξη στα οπτικά συστήματα και στους αισθητήρες CMOS για δορυφορικές παρατηρήσεις επιτρέπει πλέον τον εντοπισμό τέτοιων φασματικών αποκλίσεων που παλαιότερα περνούσαν απαρατήρητες.
Αστρική φασματομετρία και συγκρίσεις
Η έρευνα δεν στάθηκε μόνο στον πράσινο νάνο αλλά εξέτασε συνολικά 151 ανάλογα ουράνια σώματα. Τα συμπεράσματα δείχνουν ότι η ποικιλομορφία των νεκρών αστέρων ξεπερνά κάθε προηγούμενη εκτίμηση.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί ο WD J1011+2845 σε απόσταση μόλις 48 ετών φωτός. Σε αυτόν, η μεταφορά άνθρακα από το εσωτερικό προς τα έξω δημιουργεί ένα βαθύ χρώμα που θυμίζει σολομό.
| Ουράνιο Σώμα | Υπολογισμένο Χρώμα | Κύριος Μηχανισμός | Απόσταση (έτη φωτός) |
|---|---|---|---|
| WD J1330+6435 | Πρασινοκίτρινο | Διεύρυνση απορρόφησης Na υπό πίεση | ~300 |
| WD J1011+2845 | Βαθύ κόκκινο / Σολομό | Φασματική αλλοίωση από άνθρακα | ~48 |
| Τυπικός Λευκός Νάνος | Λευκό / Γαλαζωπό | Καθαρή θερμική ακτινοβολία μέλανος σώματος | Μεταβλητή |
Η άποψή μας στο Psifiaka.gr
Η ανακάλυψη αυτή αποδεικνύει ότι τα όρια της οπτικής αστρονομίας μετατοπίζονται ραγδαία χάρη στην επεξεργαστική ισχύ των αλγορίθμων. Δεν αρκεί πλέον να καταγράφουμε απλώς τη φωτεινότητα ενός ουράνιου σώματος.
Η σύνδεση της φασματοσκοπίας με μοντέλα ανθρώπινης αντίληψης δίνει ουσιαστική διάσταση στα δεδομένα των τηλεσκοπίων. Το γεγονός ότι το 3% των λευκών νάνων εμφανίζει απρόβλεπτες αποχρώσεις αλλάζει τον τρόπο που αναλύουμε την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων.
Το πραγματικό κέρδος αυτής της μελέτης δεν είναι ο εντυπωσιασμός για το «πράσινο ζόμπι». Είναι το γεγονός ότι έχουμε πλέον τη δυνατότητα να μελετάμε τη χημική σύσταση κατεστραμμένων εξωγήινων κόσμων χωρίς να στείλουμε ποτέ διαστημοσυσκευές εκεί.
Συχνές Ερωτήσεις για Πράσινα Άστρα
Υπάρχουν αληθινά πράσινα αστέρια στον γαλαξία;
Στα κανονικά άστρα όχι, γιατί η εκπομπή πράσινου φωτός συνοδεύεται πάντα από κόκκινο και μπλε, κάνοντάς τα να φαίνονται λευκά. Εξαίρεση αποτελούν λευκοί νάνοι με εξαιρετικά πυκνή ατμόσφαιρα νατρίου όπως ο WD J1330+6435.
Μπορώ να δω το πράσινο χρώμα με ένα απλό οικιακό τηλεσκόπιο;
Όχι, διότι το άστρο είναι εξαιρετικά αμυδρό και βρίσκεται 300 έτη φωτός μακριά. Το ανθρώπινο μάτι δεν συγκεντρώνει αρκετά φωτόνια για να ενεργοποιήσει την έγχρωμη όραση σε τέτοια απόσταση.
Από πού προήλθε το νάτριο στην επιφάνεια του άστρου;
Προήλθε από τη βαρυτική καταστροφή βραχωδών σωμάτων και αστεροειδών που περιφέρονταν γύρω του. Το άστρο απορρόφησε τα συντρίμμια τους μετά το τέλος της κύριας ζωής του.
Πόσο συνηθισμένοι είναι οι λευκοί νάνοι με ασυνήθιστα χρώματα;
Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα των αστροφυσικών, περίπου 1 στους 30 λευκούς νάνους (ποσοστό γύρω στο 3,3%) παρουσιάζει μη τυπική απόχρωση όπως πράσινο, ροζ ή κίτρινο.
Τι είναι ο λευκός νάνος WD J1011+2845;
Πρόκειται για έναν γειτονικό λευκό νάνο σε απόσταση 48 ετών φωτός, ο οποίος λόγω αυξημένης συγκέντρωσης άνθρακα εμφανίζει μια χαρακτηριστική βαθιά κόκκινη απόχρωση σολομού.
