فرارو: چقدر جالب می‌شد اگر خورشید می‌توانست برای هالووین، درخششی سبز و وهم‌انگیز به خود بگیرد! جالب اینجاست که دانشمندان دریافته‌اند ستاره ما واقعاً ممکن است سبز شود، اما این اتفاق تنها میلیاردها سال پس از مرگش رخ خواهد داد؛ آن هم مشروط بر اینکه خورشید شروع به بلعیدن سیارات کند، درست مثل یک زامبی کیهانی. 

به نقل از اسپیس، این امر امکان‌پذیر است، زیرا دانشمندان کشف کرده‌اند که «کوتوله‌های سفید» – یعنی بقایای ستاره‌هایی هم‌اندازه خورشید پس از مرگشان – اگر همچون آدم‌خوارهای کیهانی از سیارات سنگی تغذیه کنند، می‌توانند رنگ‌های گوناگونی، از جمله سبز، به خود بگیرند. 

برای اخترشناسان، رنگ ستاره‌ها همواره نشان‌دهنده‌ی دمای آن‌ها بوده است. ستاره‌های سردتر نارنجی به نظر می‌رسند، ستاره‌هایی مانند خورشید سفید دیده می‌شوند و داغ‌ترین ستاره‌ها درخششی به رنگ آبی کم‌رنگ دارند. این پدیده مشابه حالتی است که آهن در کوره آهنگری با افزایش دما، ابتدا به رنگ قرمز، سپس نارنجی و در نهایت به رنگ سفیدِ گداخته درمی‌آید. 

پژوهشگران همواره تصور می‌کردند که کوتوله‌های سفید از همان قاعده پیروی می‌کنند. با این حال، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این اجساد ستاره‌ای می‌توانند به رنگ‌های گوناگونی، از جمله سبز، صورتی، فیروزه‌ای، زرد و بنفش، بدرخشند. این بدان معناست که جهان بسیار رنگارنگ‌تر از آن چیزی است که تصور می‌کردیم. 

مارک هالندز، رهبر تیم از دانشگاه وارویک، در بیانیه‌ای گفت: بیشتر ستارگان، از جمله بیشتر کوتوله‌های سفید، مانند «رادیاتورهای بی‌نقص» رفتار می‌کنند، بنابراین رنگ آن‌ها تقریباً به طور کامل توسط دما تعیین می‌شود. اما هیچ‌کس واقعاً به این موضوع که چه چیز دیگری ممکن است برای کوتوله‌های سفید ممکن باشد، توجه نکرده بود. به نظر می‌رسد این ستارگان فوق‌العاده متراکم می‌توانند رنگ‌هایی تولید کنند که هیچ‌کس انتظارش را نداشت و برخی از آن‌ها واقعاً مرا شگفت‌زده کردند. 

چگونه کوتوله‌های سفید قوانین رنگ ستاره‌ای را می‌شکنند

کوتوله‌های سفید نام خود را از آنجا گرفته‌اند که وقتی کشف شدند، به طرز شگفت‌آوری داغ به نظر می‌رسیدند و به رنگ سفید یا آبی کم‌رنگ می‌درخشیدند. با این حال، این تحقیق جدید نشان می‌دهد که این ظاهر کمی بی‌روح و یکنواخت به این دلیل است که هیچ کوتوله سفیدی به اندازه کافی نزدیک نیست تا ستاره‌شناسان زمینی بتوانند رنگ واقعی آن‌ها را ببینند. 

کلید آرایه رنگین‌کمانی رنگ‌هایی که این تیم پیشنهاد می‌کند کوتوله‌های سفید می‌توانند داشته باشند، چگالی آن‌هاست. کوتوله‌های سفید زمانی تشکیل می‌شوند که ستارگانی با جرمی تقریباً معادل خورشید، سوخت خود را تمام می‌کنند و دیگر نمی‌توانند در برابر گرانش خود مقاومت کنند و باعث فروپاشی هسته‌های آن‌ها می‌شوند. در نتیجه، ماده‌ای که کوتوله‌های سفید را تشکیل می‌دهد، چگالی‌ای در حدود چگالی آب دارد، میلیون‌ها برابر چگال‌تر از سطح خورشید، یعنی فوتوسفر. 

در این شرایط، عناصری مانند کربن، کلسیم و سدیم می‌توانند با پلاسمای هلیوم متراکم اطراف خود برهمکنش داشته باشند و نور را در طیف وسیع‌تری از رنگ‌ها نسبت به حالت‌های با چگالی کمتر جذب کنند. این امر رنگ کوتوله‌های سفید را از سفید/آبی روشن که به عنوان یک رادیاتور کامل گرما دیده می‌شود، تغییر می‌دهد. 

محققان دریافتند که رنگ کوتوله‌های سفید در گروه‌های مجزایی قرار می‌گیرد که به ترکیب شیمیایی منحصر به فرد جو بقایای ستاره‌ای وابسته است. 

کوتوله‌های سفید سرشار از کربن باید صورتی یا بنفش باشند، در حالی که کوتوله‌های سفیدی که با بقایای سیارک‌ها و دنباله‌دارهای مصرف‌شده و بقایای سیستم‌های سیاره‌ای قدیمی غنی شده‌اند، رنگ زرد بیشتری به خود می‌گیرند. کوتوله‌های سفید خنک‌تر با جوهای مخلوط هیدروژن و هلیوم اغلب به رنگ فیروزه‌ای یا آبی کم‌رنگ می‌درخشند که ناشی از برخورد مولکول‌های هیدروژن با اتم‌های هلیوم در جوهای متراکم آن‌ها است. 

با این حال، یکی از قابل توجه‌ترین نمونه‌های رنگ‌آمیزی کوتوله سفید، زمانی رخ می‌دهد که یکی از این ستاره‌های مرده زنده شروع به تغذیه از سیارات اطراف خود مانند یک زامبی در فیلم ترسناک می‌کند. 

کوتوله‌های سفید زامبی سبز می‌شوند

محققان دریافتند که برخی از کوتوله‌های سفید ستاره مرده می‌توانند پس از خوردن سیارات در حال چرخش، کمی سبز شوند. نمونه‌ای از این مورد، WD J۱۳۳۰+۶۴۳۵ است، یک کوتوله سفید خنک که در فاصله حدود ۳۲۶ سال نوری از ما قرار دارد و مواد سنگی را از یک همراه سیاره‌ای به خود جذب کرده است. این امر جو آن را با کلسیم، لیتیوم و سدیم غنی کرده است و مدل تیم نشان می‌دهد که این امر باعث شده است که WD J۱۳۳۰+۶۴۳۵ رنگ سبز به خود بگیرد. 

اما برخلاف زامبی‌های سبز رنگ در فیلم کلاسیک طلوع مردگان اثر جورج رومرو، هنوز هیچ انبوهی از این زامبی‌های کیهانی سبز چهره وجود ندارد…

محققان فکر می‌کنند که هیچ ستاره دیگری، زنده یا مرده، تاکنون به طور معتبر به عنوان سبز گزارش نشده است. این باعث می‌شود WD J۱۳۳۰+۶۴۳۵ اولین ستاره واقعاً سبز شناخته شده باشد. 

هالندز گفت: ردپای سدیم در جو این کوتوله سفید، بخش نارنجی طیف نوری را جذب می‌کند و درخشش سبزرنگ و شبح‌مانندی بر جای می‌گذارد. تصور کنید روی سیاره‌ای ایستاده‌اید و به ستاره‌ای سبز در آسمان نگاه می‌کنید؛ حسی شبیه به صحنه‌های فیلم‌های علمی-تخیلی دارد. 

دانشمندان سرخی را می‌بینند

این تیم پژوهشی نه‌تنها دریافت که یک کوتوله سفیدِ شناخته‌شده، نخستین ستاره سبز کشف‌شده است، بلکه ستاره‌ای را نیز شناسایی کرد که احتمالاً سرخ‌ترین ستاره تاریخ است: کوتوله سفید WD J۱۰۱۱+۲۸۴۵. 

این کوتوله سفید که تنها ۴۸ سال نوری با زمین فاصله دارد، دارای یک ناحیه همرفتی عمیق است که کربن را از هسته به سطح ستاره منتقل می‌کند. مولکول‌های کربن، نورِ ساطع‌شده از این کوتوله سفید را تغییر می‌دهند و موجب ایجاد درخششی به رنگ صورتی-نارنجی (رنگ گوشت ماهی سالمون) می‌شوند که در هیچ ستاره دیگری دیده نشده است. 

با وجود این طیف رنگارنگ از کوتوله‌های سفید، این گروه پژوهشی بر این باور است که رنگ سفید همچنان رایج‌ترین رنگ در میان این اجساد ستاره‌ای است. از میان ۱۵۱ کوتوله سفید که در فاصله حدود ۶۵ سال نوری از زمین قرار دارند، تنها پنج مورد دارای رنگ‌بندی غیرمعمول هستند. پژوهشگران با تعمیم این نسبت به کل جمعیت کوتوله‌های سفید، برآورد می‌کنند که تنها یکی از هر ۳۰ ستاره از این ستارگانِ مرده، رنگی غیرعادی دارد. 

بوریس گنسیکه، از دپارتمان فیزیک دانشگاه وارویک، می‌گوید: «شاید نسبت یک به ۳۰، سهم بزرگی به نظر نرسد، اما با در نظر گرفتن کل جمعیت کوتوله‌های سفید در سراسر جهان، همچنان تعداد زیادی ستاره با رنگ‌های غیرمعمول وجود دارد. با این حال، اگر میانه (عدد میانی) را در یک جامعه آماریِ معرف از کوتوله‌های سفید بررسی کنیم، درمی‌یابیم که یک کوتوله سفیدِ معمولی، واقعاً سفید است.»