Gökbilimciler, WD J1330+6435 adlı beyaz cücenin insan gözüne yeşilimsi görünecek ilk bilinen yıldız olduğunu hesapladı. Sonuç, yıldızın doğrudan teleskop merceğinden yeşil görülmesine değil, ölçülen ışık tayfının yoğun atmosfer modelleri ve insan görme modeliyle incelenmesine dayanıyor. Araştırma ayrıca beyaz cücelerin yalnızca beyaz ya da mavi değil; pembe, mor, sarı ve camgöbeği tonlarında da görünebileceğini ortaya koydu.
WD J1330+6435 neden yeşilimsi görünüyor?
WD J1330+6435, Güneş benzeri bir yıldızın yaşamının sonunda geride bıraktığı yoğun bir beyaz cüce. Araştırma ekibi, yıldız atmosferinde kalsiyum, lityum ve sodyum bulunduğunu belirledi. Ağır elementler, yıldızın eski gezegen sisteminden kalan kayalık cisim parçalarının beyaz cüce tarafından toplanmasıyla atmosfere karışmış görünüyor.
Sodyum izleri, yoğun atmosferde özellikle turuncu dalga boylarındaki ışığın bir bölümünü soğuruyor. İnsan gözüne ulaşan ışık dağılımı değişince yıldız sarımsı yeşil bir ton kazanıyor. Araştırmacılar, yaşayan ya da ölmüş yıldızlar arasında güvenilir biçimde yeşil görüneceği hesaplanan başka bir örnek bilinmediğini bildirdi.
Yıldızın uzaklığı konusunda kaynaklarda küçük bir farklılık bulunuyor. Bazı hesaplamalar WD J1330+6435’ü Dünya’dan yaklaşık 326 ışık yılı, bazıları ise yaklaşık 284 ışık yılı uzaklıkta gösteriyor. Her iki değerlendirme de yıldızın çıplak gözle ya da sıradan amatör teleskoplarla renk algısı oluşturacak kadar yakın ve parlak olmadığını ortaya koyuyor.
Beyaz cüce atmosferleri renk kuralını değiştiriyor
Yıldızların rengi genellikle yüzey sıcaklığıyla ilişkilendirilir. Daha soğuk yıldızlar turuncu, Güneş benzeri yıldızlar beyaz, en sıcak yıldızlar ise soluk mavi görünür. Gökbilimciler, beyaz cücelerin de büyük ölçüde aynı fiziksel kurala uyduğunu düşünüyordu.
Yeni çalışma, çok yoğun beyaz cüce atmosferlerinin sıcaklık-rengi ilişkisini değiştirebildiğini gösterdi. En soğuk beyaz cücelerin atmosferleri yaklaşık santimetreküp başına 1 gram yoğunluğa, yani suya yakın bir değere ulaşabiliyor. Söz konusu yoğunluk, Güneş’in görünür yüzeyinden milyonlarca kat daha yüksek.
Karbon, kalsiyum ve sodyum gibi iz elementler, yoğun helyum plazması içinde düşük yoğunluklu ortamlardan daha geniş dalga boylarında ışık soğurabiliyor. Sonuçta yıldız ışığının tayfı değişiyor ve beyaz cüce beklenen beyaz-mavi görünümden uzaklaşıyor. Araştırma ekibi, renkleri yalnızca sıcaklıkla açıklamanın beyaz cüceler için yeterli olmadığını belirtti.
Tayf analizi yıldızların gerçek rengini hesapladı
Beyaz cüceler, Dünya’dan gerçek renklerinin gözle ayırt edilemeyeceği kadar uzak. Gökbilimciler bu nedenle yıldız ışığını dalga boylarına ayıran tayf ölçümlerinden yararlandı. Tayf, yıldız atmosferindeki kimyasal elementler ile sıcaklık ve yoğunluk koşulları hakkında bilgi veren bir ışık parmak izi niteliği taşıyor.
Araştırma ekibi, tayf verilerini insan gözünün renk algısını taklit eden hesaplama modeliyle birleştirdi. Model, farklı beyaz cüce atmosferlerinin bir gezegenden bakıldığında hangi renkte görünebileceğini hesapladı. Yeşil renk sonucu da doğrudan görüntüden değil, bu fiziksel ve görsel modellemeden elde edildi.
Bulgular, gezegen kalıntılarıyla kirlenmiş beyaz cücelerin eski kayalık dünyaların kimyasal bileşimini incelemek için önemli hedefler olduğunu gösteriyor. Beyaz cücenin güçlü kütleçekimi, yakınından geçen asteroit ve kaya parçalarını parçalayarak atmosfere çekebiliyor. Atmosferde ağır elementlerin saptanması, söz konusu malzemenin gökbilimsel ölçekte yakın zamanda toplandığına işaret ediyor.
Pembe, mor ve sarı beyaz cüceler de belirlendi
Araştırma yalnızca yeşil görünen WD J1330+6435’e odaklanmadı. Karbon bakımından zengin beyaz cücelerin pembe ya da mor; eski asteroid ve kuyruklu yıldız kalıntılarıyla zenginleşenlerin sarı; hidrojen-helyum karışımlı soğuk atmosferlerin ise camgöbeği veya soluk mavi tonlarda görünmesi bekleniyor.
Araştırmacılar, WD J1011+2845 adlı başka bir beyaz cüceyi de şimdiye dek kaydedilmiş en kırmızı yıldız adayı olarak tanımladı. Dünya’dan yaklaşık 48 ışık yılı uzaktaki WD J1011+2845’te, iç kesimlerden yüzeye taşınan karbon ışığı 600 nanometrenin üzerindeki dalga boylarına kaydırıyor. Hesaplamalar, yıldızın koyu somon pembesi bir parlaklık taşıdığını gösteriyor.
Dünya’ya yaklaşık 65 ışık yılı mesafedeki 151 beyaz cüceyi içeren örneklemde yalnızca beş yıldızın sıra dışı renge sahip olduğu görüldü. İki yıldız sarı, üç yıldız pembe tonlarda sınıflandırıldı. Araştırmacılar, sonuçlardan hareketle evrendeki beyaz cücelerin yaklaşık her 30 tanesinden birinin alışılmadık renkte ışık yayabileceğini öngörüyor.
Beyaz cücelerin çoğu yine beyaz kalıyor
Nadir renk örneklerine rağmen beyaz cücelerin baskın görünümü beyaz. İncelenen 146 sıradan beyaz cücenin ortanca renk sıcaklığı yaklaşık 6 bin 800 kelvin çıktı; insan gözü söz konusu değeri beyaz olarak algılıyor. Daha sıcak ve mavi beyaz cüceler parlaklıkları nedeniyle uzak mesafelerden daha kolay seçildiği için, gözlemsel taramalarda mavi yıldızların olduğundan fazla temsil edilmesi olası.
Güneş de milyarlarca yıl sonra beyaz cüce evresine ulaşacak. Güneş’in gelecekte yeşil görünüp görünmeyeceği ise çevresindeki kayalık kalıntıları ne ölçüde toplayacağına ve atmosferinin kimyasal bileşimine bağlı olacak. Mevcut veriler, Güneş için böyle bir renk tahmini yapmaya yeterli değil.
Çalışma, beyaz cüce renklerinin yıldız ölümlerinden sonra kalan gezegen malzemesi hakkında ek bilgi taşıyabileceğini gösteriyor. Daha geniş tayf taramaları, alışılmadık renklerde yeni beyaz cücelerin belirlenmesine ve yok olmuş gezegen sistemlerinin kimyasının daha ayrıntılı incelenmesine yardımcı olabilir.
Sıkça Sorulanlar
WD J1330+6435 neden yeşil görünüyor?
WD J1330+6435 atmosferindeki sodyum, yoğun plazma koşullarında turuncu ışığın bir bölümünü soğuruyor. Kalan ışık dağılımı, yıldızın insan gözüne sarımsı yeşil görünmesine neden oluyor.
WD J1330+6435 teleskopla doğrudan yeşil görüldü mü?
Hayır. WD J1330+6435’ün rengi doğrudan gözle görülmedi; ölçülen yıldız tayfı, atmosfer fiziği ve insan renk görmesi modelleri kullanılarak hesaplandı.
Beyaz cüceler hangi renklerde görünebilir?
Araştırmaya göre beyaz cüceler atmosferlerindeki elementlere bağlı olarak yeşil, pembe, mor, sarı, camgöbeği veya soluk mavi tonlarda görünebilir. Beyaz cücelerin büyük çoğunluğu yine beyaz görünür.
WD J1011+2845 neden kırmızımsı pembe görünüyor?
WD J1011+2845’in iç kesimlerinden yüzeye taşınan karbon, yıldız ışığını uzun dalga boylarına kaydırıyor. Hesaplamalar, beyaz cücenin koyu somon pembesi bir renk taşıdığını gösteriyor.
Güneş gelecekte yeşil bir beyaz cüce olabilir mi?
Güneş milyarlarca yıl sonra beyaz cüceye dönüşecek, ancak gelecekteki rengi bilinmiyor. Renk, Güneş’in o dönemde hangi kayalık kalıntıları atmosferine çekeceğine ve kimyasal bileşimine bağlı olacak.