Una stella morta appare verde perché la sua atmosfera filtra la luce

Lo studio guidato da Mark Hollands dell’Università di Warwick è stato pubblicato su RAS Techniques and Instruments. La nana bianca WD J1330+6435 ha una temperatura superficiale di 4.240 kelvin.

Per la prima volta, gli astronomi rivelano una stella morta che brilla di un inquietante verde

Una nana bianca potrebbe apparire verde chartreuse, una tonalità insolita che le stelle ordinarie non riescono a mostrare. Si chiama WD J1330+6435 e ha una temperatura superficiale di 4.240 kelvin. Secondo uno studio guidato dall’astrofisico Mark Hollands dell’Università di Warwick, nel Regno Unito, il suo colore dipende da come gli elementi presenti nella sua atmosfera assorbono la luce. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista RAS Techniques and Instruments.

Le stelle emettono luce in un ampio intervallo di lunghezze d’onda, non soltanto in quelle visibili all’occhio umano. Il colore che percepiamo dipende dall’equilibrio tra le diverse componenti della luce e soprattutto dalla temperatura: gli oggetti più caldi emettono proporzionalmente più luce blu, mentre quelli più freddi ne emettono di più verso il rosso. Per questo una stella può produrre molta luce nella parte verde dello spettro e apparire comunque bianca o gialla, mescolando tutte le altre lunghezze d’onda.

Le nane bianche, però, possono fare eccezione. Sono i nuclei compatti rimasti dopo che una stella ha esaurito il combustibile per la fusione nucleare e ha espulso gli strati esterni. Continuano a brillare grazie al calore residuo e possono avere una massa fino a 1,4 volte quella del Sole, concentrata in un corpo grande all’incirca quanto la Terra. La loro gravità comprime l’atmosfera fino a densità estreme: nelle nane bianche più fredde può essere paragonabile a quella dell’acqua liquida, milioni di volte superiore a quella dell’atmosfera solare. In queste condizioni, gli atomi sono così vicini da interagire e modificare il modo in cui assorbono la luce.

Gli astronomi rivelano una stella morta che brilla di un inquietante verde
Aspetto previsto di WD J1330+6435, basato su modelli della sua atmosfera e sul modo in cui l’occhio umano percepisce la luce.
Hollands et al., RASTI, 2026

Hollands e il suo gruppo hanno esaminato decine di nane bianche già note per avere spettri anomali, cioè una distribuzione della luce diversa da quella attesa. Hanno analizzato le lunghezze d’onda emesse e calcolato quale colore avrebbe percepito l’occhio umano osservandole da vicino. Tra gli oggetti studiati, WD J1330+6435 è risultata la più sorprendente: apparirebbe verde chartreuse. Altre nane bianche del campione avrebbero invece tonalità rosa, viola, blu intenso o ciano, colori che le stelle ordinarie non possono mostrare nello stesso modo. La scoperta si inserisce tra i casi di stelle dai colori insoliti.

La tonalità di WD J1330+6435 si spiega con la composizione della sua atmosfera. In condizioni normali, elementi come sodio e calcio assorbono la luce in intervalli relativamente ristretti; nell’atmosfera ultradensa di una nana bianca, invece, possono bloccare porzioni più ampie dello spettro. In questa stella il sodio assorbe una parte estesa della luce giallo-arancione, mentre il calcio attenua quella violetta. Il verde, così, risalta maggiormente. «Le tracce di sodio nell’atmosfera di questa nana bianca assorbono la parte arancione dello spettro, lasciando un bagliore verde spettrale», afferma Hollands. «Immaginate di trovarvi su un pianeta e di guardare una stella verde. Sembra qualcosa uscito dalla fantascienza».

Gli astronomi rivelano una stella morta che brilla di un inquietante verde
Simulazioni cromaticamente accurate di otto nane bianche, che mostrano come la temperatura e la composizione chimica dell’atmosfera producano una straordinaria varietà di tonalità. I grafici sotto ciascuna stella ne mostrano lo spettro, comprese le lunghezze d’onda assorbite da diversi elementi e molecole.
Mark Hollands/University of Warwick

Sodio, calcio e litio rilevati nella stella potrebbero anche essere resti del suo sistema planetario. La loro presenza è compatibile con l’ipotesi che WD J1330+6435 stia inglobando detriti rocciosi appartenuti ai pianeti o ad altri corpi che le orbitavano attorno. Non è però una prova definitiva: gli elementi osservati sono indizi di materiale roccioso, non una dimostrazione certa della sua origine. Un fenomeno simile è stato osservato in una nana bianca che avrebbe inghiottito i resti di pianeti e asteroidi.

La possibilità di usare i colori per studiare questi resti interessa la necroplanetologia, la disciplina che indaga ciò che rimane dei sistemi planetari dopo la morte della loro stella. In un campione di 152 nane bianche vicine, soltanto cinque — circa una su 30 — avevano colori significativamente diversi da quelli previsti in base alla sola temperatura. Non tutte le tonalità anomale indicano necessariamente che una nana bianca stia divorando materiale planetario, ma potrebbero aiutare a comprendere meglio le particolari composizioni chimiche di questi oggetti. «A quanto pare, queste stelle incredibilmente dense possono produrre colori che nessuno si aspettava, e alcuni mi hanno davvero sorpreso», dice Hollands.

Fonte: sciencealert.com

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Redazione Scienze Notizie
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