Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά πράσινο αστέρι στο Διάστημα

Ένα ασυνήθιστο αστρονομικό φαινόμενο, που μέχρι σήμερα δεν είχε καταγραφεί, ανακάλυψαν επιστήμονες: ένα αστέρι με πράσινη απόχρωση, το οποίο βρίσκεται στον Γαλαξία μας, περίπου 280 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Η ανακάλυψη προκαλεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς οι αστρονόμοι δεν είχαν προηγουμένως τεκμηριώσει την ύπαρξη ενός πραγματικά πράσινου αστέρα.

Το αστέρι βρίσκεται στον αστερισμό του Δράκοντα και ανήκει στην κατηγορία των λευκών νάνων, δηλαδή των εξαιρετικά πυκνών υπολειμμάτων αστέρων που έχουν εξαντλήσει τα πυρηνικά τους καύσιμα και έχουν αποβάλει τα εξωτερικά τους στρώματα.

Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό RAS Techniques and Instruments, το χαρακτηριστικό πράσινο χρώμα οφείλεται σε μια ασυνήθιστη χημική διαδικασία, η οποία συνδέεται με την απορρόφηση υλικών από πλανήτες που κάποτε περιφέρονταν γύρω από το αστέρι.

Η πράσινη απόχρωση, η οποία περιγράφεται ως παρόμοια με το χρώμα chartreuse, δηλαδή ένα φωτεινό κιτρινοπράσινο, δημιουργείται από τον τρόπο με τον οποίο ορισμένα χημικά στοιχεία απορροφούν συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός.

Πώς απέκτησε πράσινο χρώμα το αστέρι

Στους περισσότερους αστέρες, το χρώμα καθορίζεται κυρίως από τη θερμοκρασία τους. Οι ψυχρότεροι εμφανίζονται κοκκινωποί ή πορτοκαλί, αστέρες όπως ο Ήλιος εκπέμπουν φως που συνολικά είναι λευκό, ενώ οι θερμότεροι αποκτούν γαλάζιες αποχρώσεις.

Στην περίπτωση των λευκών νάνων, ωστόσο, η εικόνα μπορεί να διαφοροποιηθεί σημαντικά εξαιτίας της χημικής τους σύστασης.

Ο αστροφυσικός Μαρκ Χόλαντς, από το Πανεπιστήμιο του Γουόρικ στην Αγγλία και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, εξήγησε ότι οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν αρχικά για το WD J1330+6435 επειδή στην επιφάνειά του είχαν καταλήξει υπολείμματα πλανητικού υλικού.

«Αρχίσαμε να ενδιαφερόμαστε για αυτόν τον λευκό νάνο επειδή κομμάτια πλανητικού υλικού είχαν πέσει στην επιφάνειά του, εμπλουτίζοντας τα εξωτερικά του στρώματα με στοιχεία όπως το ασβέστιο, το λίθιο και, κυρίως, το νάτριο», δήλωσε.

Το νάτριο διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην εμφάνιση του παράξενου χρώματος.

Υπό φυσιολογικές συνθήκες, τα άτομα νατρίου απορροφούν ένα πολύ συγκεκριμένο μήκος κύματος πορτοκαλί φωτός, το οποίο συνδέεται και με το χαρακτηριστικό χρώμα των παλαιότερων λαμπτήρων νατρίου στους δρόμους.

Στον συγκεκριμένο λευκό νάνο, όμως, η πυκνότητα είναι τόσο μεγάλη ώστε τα άτομα νατρίου συγκρούονται συνεχώς με άτομα ηλίου, με αποτέλεσμα να μεταβάλλονται τα ενεργειακά τους επίπεδα.

«Το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι τα άτομα νατρίου δεν απορροφούν πλέον μόνο ένα πολύ στενό μήκος κύματος του πορτοκαλί φωτός. Απορροφούν το κίτρινο, το πορτοκαλί και ορισμένα από τα κόκκινα μήκη κύματος», εξήγησε ο Χόλαντς.

Έτσι, από το φως που απομένει προκύπτει η ιδιαίτερη πράσινη απόχρωση του αστέρα.

«Αυτό που μένει είναι ένα αστέρι με μια πανέμορφη κιτρινοπράσινη λάμψη, κάτι που δεν θα ήταν δυνατό για αστέρες παρόμοιους με τον Ήλιο», πρόσθεσε.

Ένα αστέρι στο μέγεθος της Γης, με τεράστια μάζα

Οι λευκοί νάνοι αποτελούν ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα της ακραίας πυκνότητας της ύλης στο Σύμπαν.

Ένας τυπικός λευκός νάνος έχει περίπου τη μισή μάζα του Ήλιου, συμπιεσμένη σε ένα ουράνιο σώμα με διαστάσεις παρόμοιες με εκείνες της Γης.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να διαθέτει μάζα περίπου 165.000 φορές μεγαλύτερη από τη γήινη, παρά το σχετικά μικρό του μέγεθος.

Ο αστροφυσικός Μπόρις Γκένζικε, επίσης από το Πανεπιστήμιο του Γουόρικ και συντάκτης της μελέτης, εξήγησε ότι η τεράστια πυκνότητα επιτρέπει ακόμη και σε μικρές ποσότητες νατρίου να επηρεάζουν σημαντικά το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται.

«Επειδή οι λευκοί νάνοι είναι εξαιρετικά πυκνοί αστέρες, ακόμη και μια μικρή ποσότητα νατρίου εμποδίζει μεγάλο μέρος του πορτοκαλί φωτός που προέρχεται από το αστέρι», ανέφερε.

Ο ίδιος παρομοίασε τη διαδικασία με την ανάμειξη χρωμάτων στην παλέτα ενός ζωγράφου.

«Οι ζωγράφοι ξεκινούν με μερικά βασικά χρώματα και τα αναμειγνύουν για να δημιουργήσουν οποιαδήποτε απόχρωση χρειάζονται. Αν αφαιρέσεις κάποιο από τα χρώματα που συμμετέχουν στο μείγμα, το τελικό αποτέλεσμα αλλάζει», εξήγησε.

Αυτό ακριβώς συμβαίνει και στον πράσινο λευκό νάνο: η απορρόφηση μέρους του ορατού φωτός μεταβάλλει το τελικό χρώμα που θα αντιλαμβανόταν το ανθρώπινο μάτι.

Οι επιστήμονες εντόπισαν και ένα ροζ αστέρι

Η ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο ευρύτερου ερευνητικού προγράμματος, το οποίο εξετάζει πώς θα φαίνονταν οι λευκοί νάνοι εάν μπορούσαμε να παρατηρήσουμε απευθείας τα χρώματά τους με τα ανθρώπινα μάτια.

Οι ερευνητές μελέτησαν 151 λευκούς νάνους σε αποστάσεις έως περίπου 65 έτη φωτός από τη Γη, διαπιστώνοντας ότι το λευκό είναι το συνηθέστερο χρώμα τους.

Ωστόσο, εντόπισαν και ιδιαίτερα ασυνήθιστες περιπτώσεις. Μία από αυτές είναι ο λευκός νάνος WD J1011+2845, που βρίσκεται σε απόσταση 48 ετών φωτός, στον αστερισμό του Μικρού Λέοντα.

Το συγκεκριμένο αστέρι εμφανίζει μια εντυπωσιακή ροζ απόχρωση, παρόμοια με το χρώμα του σολομού, και ενδέχεται να αποτελεί ένα από τα πιο κόκκινα αστρικά σώματα που έχουν καταγραφεί.

Στην περίπτωσή του, υπεύθυνος για τον ιδιαίτερο χρωματισμό δεν είναι ο εμπλουτισμός με νάτριο από πλανητικά υπολείμματα, αλλά ο άνθρακας που προέρχεται από τα εσωτερικά στρώματα του ίδιου του αστέρα.

«Αντί να πρόκειται για υλικό που έπεσε πάνω στο αστέρι, σε αυτή την περίπτωση ο άνθρακας προέρχεται από το βαθύ εσωτερικό του», εξήγησε ο Γκένζικε.

Από το ροζ και το μοβ μέχρι το γαλάζιο

Για τις ανάγκες της μελέτης, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε φασματικές παρατηρήσεις από το πρόγραμμα Sloan Digital Sky Survey, που πραγματοποιήθηκαν με τηλεσκόπιο στο Νέο Μεξικό, καθώς και υπολογιστικά μοντέλα των φασμάτων των λευκών νάνων.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα χρώματα αυτών των αστέρων μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικές ομάδες, ανάλογα με τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιράς τους.

Οι λευκοί νάνοι με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα εμφανίζουν συνήθως ροζ ή μοβ αποχρώσεις. Εκείνοι που έχουν εμπλουτιστεί με υπολείμματα κατεστραμμένων πλανητικών συστημάτων τείνουν προς το κίτρινο, ενώ οι ψυχρότεροι λευκοί νάνοι με ατμόσφαιρες που περιέχουν υδρογόνο και ήλιο μπορεί να εμφανίζονται κυανόχρωμοι ή ανοιχτογάλαζοι.

Συνολικά, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι οι λευκοί νάνοι μπορούν να παρουσιάζουν σχεδόν ολόκληρο το φάσμα των ορατών χρωμάτων.

Η καταγραφή του WD J1330+6435 ως πράσινου αστέρα αποτελεί, ωστόσο, ιδιαίτερη περίπτωση, καθώς είναι η πρώτη φορά που τεκμηριώνεται επιστημονικά αυτός ο χρωματισμός.

Όταν η πραγματικότητα συναντά την επιστημονική φαντασία

Μέχρι σήμερα, τα πράσινα αστέρια είχαν εμφανιστεί σε έργα επιστημονικής φαντασίας, αλλά δεν είχαν εντοπιστεί με αυτόν τον τρόπο στο πραγματικό Σύμπαν.

Οι ερευνητές αναφέρουν μάλιστα ως παράδειγμα την πρόσφατη κινηματογραφική ταινία «Supergirl», στην οποία εμφανίζονται πράσινοι αστέρες ως μέρος του φανταστικού κόσμου της ιστορίας.

Η νέα ανακάλυψη δείχνει ότι, υπό συγκεκριμένες φυσικές συνθήκες, ένα φαινόμενο που μοιάζει προϊόν φαντασίας μπορεί πράγματι να υπάρξει.

«Αυτό δείχνει ότι το Σύμπαν μπορεί μερικές φορές να είναι εξίσου παράξενο με οτιδήποτε μπορεί να επινοήσει η επιστημονική φαντασία», σχολίασε ο Μαρκ Χόλαντς.

Η σημασία της ανακάλυψης δεν περιορίζεται στο ασυνήθιστο χρώμα. Η μελέτη των λευκών νάνων και της χημικής τους σύστασης προσφέρει στους αστρονόμους πληροφορίες για τα υπολείμματα πλανητικών συστημάτων, αλλά και για τις φυσικές διεργασίες που καθορίζουν την εξέλιξη των αστέρων μετά το τέλος της ενεργού ζωής τους.

Πηγή: Reuters