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天文學家確認首顆綠色恆星:白矮星 WD J1330+6435

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(right panel) The visible spectrum of the metal-rich white dwarf WD J1330+6345, as measured by the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) in Hollands et al (2021) . The deep, wide valley at 400 nm is caused by calcium absorbing blue light, the wide V-shaped valley at 600 nm is caused by
圖片: Mark A Hollands, Boris T Gänsicke, Pier-Emmanuel Tremblay, Detlev Koester · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons

重點

英國沃里克大學領導的研究團隊稱,一顆名為 WD J1330+6435 的白矮星位於天龍座,是第一顆看起來真正呈綠色的恆星。根據發表在《RAS 技術與儀器》的研究,這種顏色來自從其行星碎屑中提取的鈉、鈣和鋰,這些元素在其緻密的大氣中吸收橙色光。

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由英國沃里克大學的馬克·霍蘭茲領導的天文學家確認了他們所稱的第一顆可信的綠色恆星:編號為 WD J1330+6435 的白矮星,位於天龍座。該發現發表在《RAS 技術與儀器》(RASTI) 期刊上,論文標題為《任你選色:白矮星的多樣色度》。

根據該天體的英文維基百科條目(引用了該研究的數據),WD J1330+6435 距離地球大約 280 光年,表面溫度約為 4310 開爾文(約 4000 攝氏度),質量約為太陽的 0.74 倍,估計年齡約為 91 億年。其光譜類型 DZ 表明它是一顆大氣受到金屬汙染的白矮星。

為什麼這顆白矮星看起來是綠色的

白矮星是類日恆星死亡時留下的緻密、燃燒殆盡的核心。其中大多數表現得像近乎完美的輻射體,這意味著它們的顏色幾乎完全由溫度決定,這就是為什麼普通恆星在視覺上看起來只有橙色、白色或藍色。WD J1330+6435 不同之處在於,鈉、鈣和鋰——天文學家稱這些元素是從其行星系統的破碎遺骸中拖到表面上的——已經在其大氣中積累。

這顆白矮星大氣中的鈉痕跡吸收了光譜的橙色部分,留下了幽靈般的綠色光芒。

— 馬克·霍蘭茲,沃里克大學

多家媒體報道,這顆白矮星的大氣足夠緻密,使得鈉原子不斷受到周圍氦的推動,這是一種量子效應,擴大了鈉吸收的光線範圍,涵蓋黃色、橙色和紅色光譜的一部分。研究人員稱,對眼睛仍然可見的是黃綠色光芒。

沒有人真正看到它發出綠光

沒有任何望遠鏡目鏡直接顯示過這種顏色:WD J1330+6435 太暗淡、距離太遠,無法用肉眼判斷其色調。相反,霍蘭茲團隊重建了恆星的光譜——按波長分割的光線模式,如同棱鏡——並通過人類色覺模型運行它,以計算恆星在近距離觀察者眼中的樣子。

該團隊將同樣的方法應用於大約 150 顆附近的白矮星(根據 CNN Brasil 和《法院新聞》為 151 顆;根據 Sci.News 為 152 顆),以尋找其大氣化學使其顏色偏離溫度驅動規範的恆星。其中大約五顆,或大約三十分之一,顯示出真正不尋常的顏色。

發現的不只是異常顏色

同樣的調查發現了其他異常值。WD J1011+2845 距離地球大約 48 光年,呈現深鮭魚粉紅色,因為其大氣中的碳分子吸收大約 600 納米以外的光,將其感知顏色推向紅色,而不是天文學家根據其溫度所預期的藍白色。Sci.News 還報道了一顆白矮星 WD J2356-2054,儘管溫度只有約 4000 開爾文,它看起來卻鮮豔地呈藍色——通常這樣的溫度會產生紅色星,而不是藍色星。

2026 年 RASTI 調查中發現的異常白矮星顏色
白矮星感知顏色距離地球的距離報告的原因
WD J1330+6435黃綠色~280 光年(天龍座)來自行星碎屑的鈉、鈣和鋰吸收橙色光
WD J1011+2845深鮭魚粉紅色~48 光年碳分子吸收超過 ~600 納米的光
WD J2356-2054鮮豔藍色未指定大氣組成覆蓋預期的溫度基礎顏色

注意事項

研究人員謹慎地描述了調查結果。賓夕法尼亞州斯克蘭頓大學的艾尼斯·金在評論該研究時告訴美國有線電視新聞網,將恆星的測量光譜與人眼感知方式聯繫起來,以她認為引人注目的方式結合了物理學和生物學。聖地亞哥加州大學的亞當·伯格瑟將此類大氣中的化學痕跡比作犯罪現場的證據,讓天文學家能重建死恆星行星系統的歷史。

根據 CNN Brasil 對該研究的報道,霍蘭茲表示,隨著光譜測量調查在未來幾年擴大約十倍,已知綠色白矮星的數量可能會從一或兩顆上升到 10 到 20 顆之間。

常見問題

第一顆綠色恆星的名字是什麼?
它是 WD J1330+6435,一顆位於天龍座的白矮星,是由英國沃里克大學的馬克·霍蘭茲領導的研究中確認的。
為什麼恆星通常不呈現綠色?
大多數恆星根據其溫度單獨輻射光,這只會對人眼產生橙色、白色或藍色色調;綠色需要特定的吸收波長組合,普通恆星物理學很少產生。
如果沒有人直接看到恆星,天文學家怎麼知道它看起來是綠色的?
該團隊測量了恆星的光譜,並通過人類色覺模型運行它來計算其感知顏色,因為白矮星太暗淡、距離太遠,無法通過望遠鏡用肉眼判斷。
WD J1330+6435 中的綠色是由什麼引起的?
根據馬克·霍蘭茲的說法,來自其行星系統遺骸的鈉、鈣和鋰已在其緻密大氣中積累;鈉吸收橙色、黃色和紅色光譜的一部分,留下綠色光芒。
研究發表在哪裡?
在《RAS 技術與儀器》(RASTI) 中,論文標題為《任你選色:白矮星的多樣色度》。

世界如何講述

來源

  1. CNN Brasil — Astrônomos afirmam ter descoberto a primeira estrela verde
  2. Sky at Night Magazine — They've done it. Scientists have found a green star
  3. KESQ/CNN — Astronomers say they've discovered the first green star
  4. Sci.News — White Dwarfs Really are White, But Few are Green, Pink or Vivid Blue
  5. Courthouse News Service — Astronomers find unlikely colors glowing among stars
  6. Discover Magazine — White Dwarf Stars "Can Produce Colors Nobody Expected," Including What May Be the First Green Star
  7. Popular Science — Astronomers discover first green star and the reddest star ever recorded
  8. Wikipedia — WD J1330+6435

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