Astronomen identificeren eerste groene ster: witte dwerg WD J1330+6435

Astronomen onder leiding van Mark Hollands van de Universiteit van Warwick hebben identificeerd wat zij beschrijven als de eerste betrouwbaar gedocumenteerde groene ster: een witte dwerg geclassificeerd als WD J1330+6435, gelegen in het sterrenbeeld Draco. De bevinding werd gepubliceerd in het tijdschrift RAS Techniques and Instruments (RASTI) in een artikel met de titel "Any colour you like: the diverse chromaticities of white dwarfs."

Volgens de Engelstalige Wikipedia-ingang voor het object, die gegevens uit de studie aanhaalt, ligt WD J1330+6435 ongeveer 280 lichtjaar van de Aarde verwijderd, heeft een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 4.310 kelvin (ongeveer 4.000 graden Celsius), een massa van ongeveer 0,74 zonnenmassa's, en een geschat leeftijd van ongeveer 9,1 miljard jaar. Het spectraaltype DZ duidt erop dat het een witte dwerg is waarvan de atmosfeer door metalen is vervuild.

Waarom deze witte dwerg groen lijkt

Witte dwergen zijn de dichte, uitgebrande kernen die achterblijven wanneer sterren als de Zon sterven. De meeste gedragen zich als vrijwel perfecte stralers, wat betekent dat hun kleur bijna volledig door de temperatuur wordt bepaald, waarom gewone sternen voor het oog alleen oranje, wit of blauw lijken. WD J1330+6435 is anders omdat natrium, calcium en lithium – elementen die volgens astronomen van de vernietigde overblijfselen van zijn eigen planetenstelsel naar het oppervlak zijn gesleept – zich in zijn atmosfeer hebben opgehoopt.

Meerdere media hebben gemeld dat de atmosfeer van de witte dwerg dicht genoeg is dat natriumatomen voortdurend door omringend helium worden heen en weer gegooid, een kwantumeffect dat het bereik van licht dat natrium absorbeert, verbreed om geel, oranje en deel van het rode spectrum te omvatten. Wat voor het oog zichtbaar blijft, zeggen onderzoekers, is een chartreuse-groene gloed.

Niemand heeft het werkelijk groen zien gloeien

Geen telescoopokular heeft deze kleur direct getoond: WD J1330+6435 is te zwak en te ver weg om de kleur ervan met het oog te kunnen beoordelen. In plaats daarvan heeft het team van Hollands het spectrum van de ster gereconstrueerd – het patroon van licht gesplitst naar golflengte, zoals een prisma – en het door modellen van menselijk kleurzicht gehaald om te berekenen hoe de ster voor een waarnemaar in de buurt zou uitzien.

Het team paste dezelfde methode toe op ongeveer 150 nabijgelegen witte dwergen (151, volgens CNN Brasil en Courthouse News; 152, volgens Sci.News) op zoek naar sterren waarvan de atmosferische chemie hun kleur van de temperatuurbepalde norm afwijkt. Ongeveer vijf van hen, of ruwweg één op de 30, vertoonden werkelijk ongewone kleuren.

Niet de enige ongewone kleur gevonden

Dezelfde studie bracht andere uitschieters naar voren. WD J1011+2845, ongeveer 48 lichtjaar van de Aarde, verscheen als een diep zalmroze omdat koolstofmoleculen in zijn atmosfeer licht voorbij ongeveer 600 nanometer absorberen, wat de waargenomen kleur meer naar rood duwt dan het blauw-wit dat astronomen op basis van zijn temperatuur zouden verwachten. Sci.News rapporteerde ook over een witte dwerg, vermeld als WD J2356-2054, die levendig blauw leek ondanks een temperatuur van slechts ongeveer 4.000 kelvin – een temperatuur die normaal gesproken een roodachtige, geen blauwe ster zou opleveren.

Kanttekeningen

Onderzoekers beschrijven de bevindingen voorzichtig. Agnès Kim van Penn State Scranton zei tegen CNN, commentaar gevend op de studie, dat het koppelen van het gemeten spectrum van een ster aan hoe het menselijk oog het zou waarnemen, fysica en biologie op een manier samenbrengt die zij overtuigend vindt. Adam Burgasser van de Universiteit van Californië, San Diego, vergeleek de chemische sporen in dergelijke atmosferen met bewijsstukken op een misdaadscène, die astronomen in staat stellen de geschiedenis van het planetenstelsel van een dode ster te reconstrueren.

Hollands heeft gezegd dat naarmate spectroscopische onderzoeken in de komende jaren ongeveer tienvoudig uitbreiden, het aantal bekende groene witte dwergen kan stijgen van een of twee naar ergens tussen 10 en 20, volgens CNN Brasil's rapport over de studie.