اخترشناسان برای نخستین بار یک ستارهٔ سبز کشف کرده‌اند. این کشف در پژوهشی صورت گرفت که نشان می‌دهد کوتوله‌های سفید در واقع می‌توانند طیف گسترده‌ای از رنگ‌های مختلف داشته باشند.

رنگ بیشتر ستاره‌ها را دمای آن‌ها تعیین می‌کند: ستاره‌های سردتر نارنجی‌اند، در حالی که خورشید ما که گرم‌تر است، سفیدرنگ است و داغ‌ترین ستاره‌ها به رنگ آبی کم‌رنگ دیده می‌شوند. پژوهشگران پیش‌تر تصور می‌کردند کوتوله‌های سفید، یعنی بقایایی که پس از مرگ ستاره‌هایی مانند خورشید ما به جا می‌مانند، نیز از همین قاعده پیروی می‌کنند.

اما پژوهش جدید نشان می‌دهد که کوتوله‌های سفید، برخلاف نامشان، در واقع می‌توانند طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها داشته باشند. به گفته نویسندگان این مقاله که نخستین نمونه از این نوع [کوتوله‌های سفید] را کشف کرده‌اند، اگر می‌توانستیم از فاصلهٔ نزدیک به این ستاره‌ها نگاه کنیم، آن‌ها را به رنگ‌های صورتی، فیروزه‌ای، زرد، بنفش و حتی سبز می‌دیدیم.

مارک هالندز از دانشگاه وارویک که سرپرستی این پژوهش را بر عهده داشت، گفت: «بیشتر ستاره‌ها، از جمله بیشتر کوتوله‌های سفید، مانند تابشگرهای کامل رفتار می‌کنند. بنابراین رنگ آن‌ها تقریباً به‌طور کامل به دمایشان بستگی دارد. اما تا پیش از این، کسی واقعاً بررسی نکرده بود که کوتوله‌های سفید چه رنگ‌های دیگری ممکن است داشته باشند.» او افزود: «معلوم شد که این ستاره‌های فوق‌العاده چگال می‌توانند رنگ‌هایی تولید کنند که هیچ‌کس انتظارشان را نداشت و برخی از آن‌ها واقعا مرا شگفت‌زده کردند.»

به گفته پژوهشگران، کوتوله‌های سفید به دلیل چگالی بسیار زیادشان اجرامی غیرمعمول‌اند. چگالی آن‌ها میلیون‌ها برابر چگالی لایه بیرونی خورشید است که تقریباً با چگالی آب برابری می‌کند. این چگالی بالا باعث می‌شود عناصر احتمالی موجود در اطراف بتوانند با پلاسمای کوتوله سفید برهم‌کنش داشته باشند و نور را در گستره بسیار وسیع‌تری از رنگ‌ها جذب کنند.

بنابراین، این کوتوله‌های سفید مانند جسم سیاه تابش نمی‌کنند. در عوض، رنگ آن‌ها بازتاب‌دهندهٔ ترکیب شیمیایی مواد موجود در اطرافشان خواهد بود.

هیچ کوتوله سفیدی آن‌قدر به ما نزدیک نیست که بتوانیم رنگ آن را ببینیم. پژوهشگران در مطالعهٔ جدید، به جای مشاهده مستقیم، رنگ این ستاره‌ها را با استفاده از داده‌های طیفی آن‌ها محاسبه کردند. طیف هر ستاره نوعی «اثر انگشت» است که با تجزیه نور آن به طول موج‌های مختلف به دست می‌آید.

دانشمندان سپس توانستند این داده‌ها را وارد مدلی کنند که شبیه‌سازی می‌کند نور این ستاره‌ها از دید انسان چگونه به نظر می‌رسد. به این ترتیب، آن‌ها توانستند رنگ واقعی ستاره‌ها را محاسبه کنند.

این مدل نشان داد که رنگ ستاره‌ها را مواد موجود در جو آن‌ها تعیین می‌کنند و بر همین اساس، می‌توان آن‌ها را در گروه‌های مختلفی دسته‌بندی کرد. کوتوله‌های سفیدی که کربن فراوانی دارند، صورتی یا بنفش دیده می‌شوند. برخی دیگر که با بقایای منظومه‌های سیاره‌ای قدیمی احاطه شده‌اند، زرد به نظر می‌رسند و کوتوله‌های سفید سردتر که جو آن‌ها از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است، آبی دیده می‌شوند.

اما آنچه بیش از همه پژوهشگران را هیجان‌زده کرد، کوتوله سفید «دبلیو‌دی جی ۱۳۳۰+۶۴۳۵» (WD J1330+6435) بود. ستاره‌ای با دمای حدود چهار هزار درجه سلسیوس که مواد سنگی را از منظومه سیاره‌ای جذب کرده است که زمانی خود ستاره مرکزی آن بود. این مواد کلسیم، لیتیوم و سدیم را به جو آن افزوده‌ و باعث شده‌اند با رنگی سبز مایل به زرد بدرخشد.

پژوهشگران می‌گویند این نخستین ستاره با چنین رنگی است که تاکنون کشف شده است.

دکتر هالندز گفت: «مقدار ناچیز سدیم موجود در جو این کوتوله سفید بخش نارنجی طیف نور را جذب می‌کنند و در نتیجه، درخششی سبزرنگ و شبح‌گون از آن باقی می‌ماند.»

«تصور کنید روی سیاره‌ای ایستاده‌اید و به ستاره‌ای سبز در آسمان نگاه می‌کنید. چنین منظره‌ای انگار از دل داستان‌های علمی‌تخیلی بیرون آمده است.»

پژوهشگران همچنین ستاره‌ای را کشف کردند که به باور آن‌ها، سرخ‌ترین ستاره‌ای است که تاکنون مشاهده شده است. کوتوله سفید «دبلیو‌دی جی ۱۰۱۱+۲۸۴۵» (WD J1011+2845) نسبتاً به ما نزدیک است و تنها ۴۸ سال نوری فاصله دارد. کربن در حال انتقال به سطح این ستاره است و این فرایند نور آن را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که تقریباً تمام نور در طول موج‌های خاصی متمرکز می‌شود و باعث می‌شود ستاره به رنگ صورتی پررنگ مایل به نارنجی بدرخشد.

بیشتر کوتوله‌های سفید نزدیک به ما همچنان سفیدرنگ‌اند. از میان ۱۵۱ کوتوله سفید بررسی‌شده در این پژوهش که همگی در فاصله حدود ۶۵ سال نوری از زمین قرار دارند، پنج مورد رنگ‌هایی غیرمعمول داشتند که دو مورد زرد و سه مورد صورتی بودند.

۱۴۶ کوتوله سفید باقی‌مانده به‌طور میانگین رنگ سفید سرد داشتند، اما حتی همین یافته نیز به اصلاح درک ما از رنگ آن‌ها کمک می‌کند. اخترشناسان پیش‌تر تصور می‌کردند که کوتوله‌های سفید عموماً آبی‌رنگ‌اند، اما دلیل این تصور آن است که نمونه‌های آبی‌رنگ درخشان‌ترند و بنابراین از فاصله‌های دورتری نیز دیده می‌شوند.

این پژوهش در مقالهٔ جدیدی با عنوان «هر رنگی که بخواهید: گوناگونی رنگ‌های کوتوله‌های سفید» که در مجلهٔ «تکنیک‌ها و ابزارهای انجمن سلطنتی اخترشناسی» (RAS Techniques and Instruments) منتشر شد، گزارش شده است.