Warwick Üniversitesi’nden gökbilimciler, beyaz cüce yıldızların sanılandan çok daha geniş bir renk yelpazesinde ışık yayabildiğini ortaya koydu. Araştırmada, insan gözüne yeşil görünebileceği belirlenen WD J1330+6435 adlı beyaz cüce dikkat çekti.

Haber Merkezi / Bulgular, yıldızların renklerinin yalnızca sıcaklıklarına değil, atmosferlerinin kimyasal bileşimine ve yoğunluğuna da bağlı olduğunu gösteriyor.

Yıldızların rengi genel olarak yüzey sıcaklıklarıyla ilişkilendiriliyor. Daha soğuk yıldızlar kırmızı ve turuncu tonlarında, Güneş gibi yıldızlar sarımsı beyaz renkte, daha sıcak yıldızlar ise maviye yakın tonlarda ışık yayıyor. Güneş benzeri yıldızların yaşamlarının son evresinde geride bıraktığı yoğun kalıntılar olan beyaz cüceler de uzun süre bu genel kurala uygun biçimde değerlendirildi. Ancak Warwick Üniversitesi’nde yürütülen yeni bir araştırma, bu yıldızların renklerinin çok daha çeşitli olabileceğini ortaya koydu.

RAS Techniques and Instruments dergisinde yayımlanan çalışmada, bazı beyaz cücelerin yeşil, pembe, sarı, mor ve camgöbeği tonlarında görünebileceği belirlendi.

Araştırmayı yöneten Warwick Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Grubu’ndan Dr. Mark Hollands, yıldızların genellikle ideal bir ışınım kaynağı gibi davrandığını ve renklerinin büyük ölçüde sıcaklıkları tarafından belirlendiğini söyledi. Hollands, beyaz cücelerin farklı renkler üretebilme olasılığının daha önce ayrıntılı biçimde incelenmediğini belirterek, bu yıldızların beklenmedik renk özelliklerine sahip olabildiğini ifade etti.

Yıldızların Rengini Atmosferlerindeki Elementler Belirliyor

Araştırmada öne çıkan etkenlerden biri, beyaz cücelerin atmosferlerindeki olağanüstü yoğunluk oldu. En soğuk beyaz cücelerin atmosferlerinde yoğunluk, santimetreküp başına yaklaşık 1 grama ulaşabiliyor. Bu değer, Güneş’in fotosferindeki yoğunluktan milyonlarca kat daha yüksek olabiliyor.

Bu koşullarda karbon, kalsiyum ve sodyum gibi elementler, yoğun helyum ortamıyla etkileşime girerek yıldız ışığının belirli dalga boylarını soğuruyor. Böylece yıldızdan yayılan ışığın spektrumu değişiyor ve yıldızın görünen rengi, yalnızca sıcaklığına göre beklenen renkten farklılaşabiliyor.

Araştırmacılar, beyaz cücelerin renklerini belirlemek için gökbilimcilerin rutin gözlemler sırasında topladığı spektral verilerden yararlandı. Yıldız ışığının farklı dalga boylarına ayrılmasıyla elde edilen spektrumlar, insan gözünün renk algısını modelleyen yöntemlerle değerlendirildi. Böylece yıldızların uygun gözlem koşullarında insan gözüne hangi renkte görünebileceği hesaplandı.

Yeşil Yıldız Dikkat Çekti

Araştırmanın en dikkat çekici örneklerinden biri, yaklaşık 4.000 santigrat derece sıcaklığa sahip WD J1330+6435 adlı beyaz cüce oldu. Geçmişteki gezegen sisteminden geriye kalan maddeleri bünyesine kattığı belirlenen yıldızın atmosferinde kalsiyum, lityum ve sodyum bulunuyor.

Araştırmacıların modellerine göre atmosferdeki eser miktardaki sodyum, spektrumun turuncu bölümündeki ışığı soğuruyor. Bu durum, yıldızın geriye kalan ışığının yeşilimsi görünmesine yol açıyor.

Ekip, bildikleri kadarıyla WD J1330+6435’in yeşil renkte görünebilen ilk güvenilir yıldız örneği olduğunu belirtiyor. Dr. Hollands, yıldızın atmosferindeki sodyumun ışığın belirli dalga boylarını soğurarak geride hayaletimsi bir yeşil parıltı bırakabildiğini ifade etti.

Araştırmada incelenen bir diğer dikkat çekici cisim ise Dünya’dan yaklaşık 48 ışık yılı uzaklıkta bulunan WD J1011+2845 oldu. Beyaz cücenin derin konveksiyon bölgesi, karbonun yıldızın iç kısımlarından yüzeyine taşınmasını sağlıyor.

Yüzeye ulaşan karbonun oluşturduğu moleküller, yıldız ışığının spektrumunu önemli ölçüde değiştiriyor. Modellemenin sonuçlarına göre ışığın büyük bölümü 600 nanometrenin üzerindeki dalga boylarında yoğunlaşıyor. Bu durum, yıldızın koyu somon pembesine yakın bir renkte görünmesine neden oluyor. Araştırmacılar, bu beyaz cücenin şimdiye kadar belirlenen en kırmızı yıldızlardan biri olabileceğini değerlendiriyor.

Her 30 Beyaz Cüceden Biri Sıra Dışı Renkte Olabilir

Araştırma ekibi, bulgularını sınamak amacıyla Dünya’dan 20 parsek, yani yaklaşık 65 ışık yılı uzaklıktaki 151 beyaz cüceyi de inceledi. Örneklemdeki yıldızların beşinin alışılmadık renklere sahip olduğu belirlendi. Bunlardan ikisi sarı, üçü ise pembe tonlarında sınıflandırıldı.

Bu sonuçlar, incelenen örneklemde yaklaşık her 30 beyaz cüceden birinin sıra dışı renkte görünebildiğine işaret ediyor.

Ekip, olağandışı renklere sahip olmayan 146 yıldızın renk sıcaklıklarını da hesapladı. Bir yıldızın spektral özelliklerini standart bir ışınım kaynağıyla karşılaştıran bu ölçümde ortalama renk sıcaklığı yaklaşık 6.800 kelvin olarak belirlendi. Bu değer, insan gözünün algısında beyaz renge karşılık geliyor.

Bulgular, beyaz cücelerin genel olarak mavi olduğu yönündeki yaygın düşünceyi de açıklığa kavuşturuyor. Daha sıcak ve mavi beyaz cüceler daha parlak olduklarından, uzak mesafelerden tespit edilmeleri daha kolay oluyor. Bu nedenle parlaklığı temel alan gözlemlerde söz konusu yıldızlar, genel nüfusa kıyasla daha fazla temsil edilebiliyor.

Warwick Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Profesör Boris Gänsicke, sıra dışı renklere sahip yıldızların oranının ilk bakışta düşük görünebileceğini, ancak beyaz cücelerin tamamı düşünüldüğünde evrende bu tür çok sayıda yıldız bulunabileceğini belirtti. Gänsicke, araştırmanın genel nüfustaki ortalama beyaz cücenin gerçekten beyaz göründüğü sonucunu da desteklediğini söyledi.

Araştırma, beyaz cücelerin renklerinin yalnızca sıcaklıkla açıklanamayacağını; atmosferlerindeki elementlerin ve aşırı yoğun fiziksel koşulların da belirleyici olduğunu ortaya koyuyor. Bu sonuçlar, yıldız ışığının spektral özelliklerinin incelenmesinin gök cisimlerinin kimyasal yapısının yanı sıra görünür renklerini anlamak açısından da önem taşıdığını gösteriyor.