Een ster die groen oplicht in plaats van wit, blauw of oranje? Het klinkt als sciencefiction, maar astronomen hebben voor het eerst een ster geïdentificeerd die voor het menselijk oog daadwerkelijk groen zou lijken. De ontdekking laat zien dat de kleur van sterren veel meer kan vertellen dan alleen hun temperatuur.
Onderzoekers van de Britse University of Warwick hebben ontdekt dat witte dwergen, de compacte overblijfselen van uitgedoofde sterren, verrassend kleurrijk kunnen zijn. Naast groen blijken ook roze, paarse, gele en turquoise tinten mogelijk.
De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift RAS Techniques and Instruments.
Waarom sterren normaal niet groen zijn
De kleur van een ster wordt doorgaans bepaald door zijn temperatuur. Relatief koele sterren stralen vooral roodachtig of oranje licht uit, terwijl extreem hete sterren blauwachtig lijken.
Groene sterren komen normaal gesproken niet voor. Zelfs wanneer een ster veel groen licht uitzendt, produceert hij tegelijkertijd zoveel andere zichtbare golflengten dat ons oog het gecombineerde licht als wit waarneemt.
Bij witte dwergen blijkt echter een bijzonder natuurkundig verschijnsel op te treden. Hun atmosfeer kan een dichtheid bereiken van ongeveer één gram per kubieke centimeter, vergelijkbaar met water. Dat is miljoenen keren dichter dan de zichtbare buitenlaag van de zon. Onder die extreme omstandigheden beïnvloeden elementen zoals natrium, calcium en koolstof welke golflengten ontsnappen.
Deze ster is wél groen
Het opvallendste voorbeeld is WD J1330+6435, een witte dwerg met een temperatuur van ongeveer 4.000 graden Celsius.
De ster heeft gesteentemateriaal uit zijn voormalige planetenstelsel opgenomen. Daardoor bevat zijn atmosfeer onder meer natrium, lithium en calcium. Vooral natrium speelt een cruciale rol: het absorbeert een groot deel van het oranje licht. Hierdoor ontstaat volgens de berekeningen een karakteristieke geelgroene gloed.
Het bijzondere is dat de onderzoekers de kleur niet rechtstreeks hebben waargenomen. Ze analyseerden het lichtspectrum van de ster en gebruikten vervolgens een model van het menselijke kleurenzicht om te reconstrueren hoe hij er van dichtbij uit zou zien.
“De sporen van natrium in de atmosfeer van deze witte dwerg absorberen het oranje deel van het spectrum, waardoor een spookachtige groene gloed overblijft”, vertelt hoofdonderzoeker Mark Hollands van de University of Warwick. “Stel je voor dat je op een planeet staat en omhoogkijkt naar een groene ster. Dit lijkt wel sciencefiction.”
Ook roze en paarse sterren blijken mogelijk
De onderzoekers identificeerden daarnaast witte dwergen met opvallend andere kleuren. Zo kunnen koolstofrijke atmosferen roze of paarse tinten veroorzaken. Bij WD J1011+2845, op slechts 48 lichtjaar afstand, zorgt koolstof uit het binnenste voor een uitzonderlijk diepe zalmroze kleur. Ook turquoise witte dwergen blijken mogelijk, doordat waterstofmoleculen onder enorme druk botsen met heliumatomen.
Aanwijzingen over voormalige planeten
De ontdekking biedt meer dan alleen een bijzonder kleurenpalet. De chemische samenstelling van witte dwergen kan aanwijzingen geven over voormalige planetenstelsels.
Wanneer een ster planeten of planetoïden uiteenrukt en hun materiaal opneemt, blijven chemische sporen achter in zijn atmosfeer. Astronomen kunnen daaruit afleiden welke elementen ooit in die hemellichamen voorkwamen. Dat maakt witte dwergen interessante onderzoeksobjecten voor het bestuderen van de samenstelling van verre rotsachtige planeten.
Overigens blijft wit de meest voorkomende kleur. Van 151 onderzochte witte dwergen binnen ongeveer 65 lichtjaar vertoonden er slechts vijf een afwijkende tint. Ongeveer één op de dertig witte dwergen blijkt dus opvallend gekleurd. Dat klinkt misschien weinig, maar op kosmische schaal betekent het dat er enorm veel kleurrijke sterrenresten bestaan.
