জানা একমাত্র সবুজ তারা হলো শ্বেত বামন

রাতের আকাশে তাকালে তারার রংগুলো সূক্ষ্ম, কিন্তু বাস্তব: আর্দ্রা (বিটলজুস) আর জ্যেষ্ঠা (অ্যান্টারেস) লালচে দেখায়, লুব্ধক (সিরিয়াস) আর রাইজেল সামান্য নীলাভ। সাধারণ তারার ক্ষেত্রে রং একটি থার্মোমিটার। তাদের আলো মোটামুটি একটি আদর্শ উত্তপ্ত বস্তুর, কৃষ্ণবস্তুর (ব্ল্যাকবডি), আলোর মতো, যা উত্তপ্ত হতে হতে কমলা থেকে সাদা, তারপর নীল হয়।

তবে বেশিরভাগ তারাই খালি চোখে দেখার পক্ষে অনেক বেশি ক্ষীণ, আর দূরবিন দিয়েও অন্ধকারে চোখ রং বিচার করতে দুর্বল। জ্যোতির্বিজ্ঞানের রঙিন ছবিগুলো বেশিরভাগই কৃত্রিম রঙের: যেমন, স্লোন ডিজিটাল স্কাই সার্ভে তার i, r ও g ব্যান্ডকে লাল, সবুজ ও নীলে বসায়, যদিও মানুষের চোখ কেবল g আর r ব্যান্ডই ধরতে পারে। বিজ্ঞানের জন্য কাজের, কিন্তু তারারা আসলে দেখতে কেমন, সে বিষয়ে বিভ্রান্তিকর।

তরলের মতো ঘন বায়ুমণ্ডল

শ্বেত বামন হলো সেই ঘন অবশেষ, যা বেশিরভাগ তারা মারা যাওয়ার পর রেখে যায়। এদের বায়ুমণ্ডল অসাধারণভাবে সংকুচিত হতে পারে — সবচেয়ে শীতলগুলোর ক্ষেত্রে প্রায় প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে 1 গ্রাম পর্যন্ত, একটি তরলের ঘনত্ব। এমন অবস্থায় কার্বন, ক্যালসিয়াম বা সোডিয়াম পরমাণু বিপুলভাবে প্রসারিত পট্টিতে আলো শোষণ করে, শত শত থেকে হাজার হাজার অ্যাংস্ট্রম চওড়া। যে আলো বেরিয়ে আসে তা কৃষ্ণবস্তু থেকে অনেক দূরে হতে পারে।

ওয়ারউইক বিশ্ববিদ্যালয়ের Mark Hollands, Boris Gänsicke ও Pier-Emmanuel Tremblay, কিল বিশ্ববিদ্যালয়ের Detlev Koester-এর সঙ্গে মিলে, একটি সরল প্রশ্ন করেছেন যা এই তারাগুলোর জন্য কেউ ভেবে দেখেনি: চাকতি দেখার মতো কাছে থাকা একজন মানুষ পর্যবেক্ষকের কাছে এরা কোন রঙের দেখাবে?

বর্ণালি থেকে স্ক্রিনে

উত্তরটি আসে বর্ণবিজ্ঞান থেকে, যে ক্ষেত্রটি স্ক্রিন ও আলোকসজ্জা ক্রমাঙ্কন করে। দলটি প্রতিটি বর্ণালিকে মানুষের চোখের সংবেদনশীলতা বর্ণনাকারী প্রমিত বক্ররেখাগুলোর (CIE 1931 রং-মেলানো অপেক্ষক) ওপর সমাকলন করেছে, তারপর ফলাফলকে কম্পিউটার মনিটরের প্রমিত রং-পরিসর sRGB-তে রূপান্তর করেছে। যাচাই হিসেবে, সূর্যের একটি মডেল আসে খুব সামান্য উষ্ণ সাদা, হেক্স কোড #FFF1EC; 10,000 ডিগ্রির একটি হাইড্রোজেন শ্বেত বামন, ফিকে নীল।

তাঁরা এটি প্রয়োগ করেছেন মডেল বায়ুমণ্ডলে, অদ্ভুত বৈশিষ্ট্যের জন্য বাছা কয়েক ডজন পর্যবেক্ষিত বর্ণালিতে, এবং সূর্য থেকে 20 পারসেকের মধ্যে থাকা 152টি শ্বেত বামনের পূর্ণ শুমারিতে।

মৃত তারাদের রঙের প্যালেট

খাঁটি হাইড্রোজেন বা হিলিয়াম বায়ুমণ্ডলের শ্বেত বামনেরা প্রায় কৃষ্ণবস্তুর মতো আচরণ করে। বাকিরা করে না।

• গোলাপি ও বেগুনি। কার্বন-সমৃদ্ধ শ্বেত বামন, যাদের C₂ অণু দৃশ্যমান আলোর মাঝখানে চওড়া পট্টি শোষণ করে, কৃষ্ণবস্তুর রঙের নিচে পড়ে যায়। এদের একটি, WD J1011+2845, 14.7 পারসেক দূরে, তার বেশিরভাগ দৃশ্যমান আলো নিঃসরণ করে 600 ন্যানোমিটারের ওপারে। এর রং গাঢ় স্যামন গোলাপি — লেখকদের মতে, অনুভূত রঙের বিচারে সম্ভবত সবচেয়ে লাল জানা তারা।
• সায়ান। মিশ্র হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের কিছু শীতল শ্বেত বামনের লাল ও অবলোহিত আলো সংঘর্ষরত অণুরা শুষে নেয়। সবচেয়ে চরমগুলো সায়ান হয়ে যায়।
• হলুদ। WD J0744+4649-এ ক্যালসিয়াম 460 ন্যানোমিটারের নিচের বেশিরভাগ আলো গিলে ফেলে: তারাটি কমলা নয়, হলুদ।
• সবুজ। WD J1330+6435, 4,240 ডিগ্রিতে, এর কমলা আলো শোষণ করে সোডিয়াম আর বেগুনি আলো ক্যালসিয়াম। যা বাকি থাকে তার শিখর প্রায় 500 ন্যানোমিটারে: হলদে-সবুজ (শার্ত্রুজ)। লেখকরা আর কোনো ধরনের এমন তারার কথা জানেন না যাকে সবুজ বলে দাবি করা হয়েছে, ফলে শ্বেত বামনই এখন পর্যন্ত সবুজ তারা তৈরির একমাত্র জানা উপায়। তাঁরা উল্লেখ করেছেন, এর বর্ণালি কিছুটা কোলাহলপূর্ণ, তবে একটি পুরোনো মডেলও একই রকম আভা দেয়।
• 4,000 ডিগ্রিতে নীল। WD J2356−2054 মাত্র প্রায় 4,000 ডিগ্রি, তবু সোডিয়াম এর দৃশ্যমান আলোর মাঝখানটা এত পুরোপুরি মুছে দেয় যে এটি উজ্জ্বল নীল দেখায় — যেকোনো কৃষ্ণবস্তুর চেয়ে বেশি নীল, তাই একে কোনো বর্ণ-তাপমাত্রাও দেওয়া যায় না।

শেষ পর্যন্ত সাদা

20 পারসেকের প্রতিবেশের শুমারি একটি শান্ত গল্প বলে। এই শ্বেত বামনদের মাত্র প্রায় 3.4% কৃষ্ণবস্তুর রং থেকে স্পষ্টভাবে সরে যায়: দুটি হলুদ আর তিনটি গোলাপি। বাকি 147টির বর্ণ-তাপমাত্রা 3,000 থেকে 25,000 ডিগ্রি পর্যন্ত বিস্তৃত, আর তাদের মধ্যমা, 6,768 কেলভিন, দেয় হেক্স কোড #F9F5FF — কম্পিউটার স্ক্রিনের প্রমিত সাদার আশ্চর্য রকম কাছাকাছি। লেখকরা খানিকটা কৌতুক স্বীকার করেছেন: নীলাভ শ্বেত বামনের প্রচলিত ছবিটি প্রতিনিধিত্বমূলক নয়, এটি সেইসব জরিপের পক্ষপাত যা উজ্জ্বল, উত্তপ্ত তারাদের প্রাধান্য দেয়। গড়ে, শ্বেত বামনেরা সত্যিই সাদা।

চাকতি আঁকা

দলটি চাকতিগুলোর ছবিও তৈরি করেছে, হিসাবে রেখে যে একটি তারা তার কিনারার দিকে কীভাবে অনুজ্জ্বল হয়ে আসে। হাইড্রোজেন শ্বেত বামনের ক্ষেত্রে চাকতিগুলো প্রায় সমতল দেখায়। কার্বন ও ধাতু-সমৃদ্ধগুলোর ক্ষেত্রে কিনারা অনেকটা অনুজ্জ্বল হয় এবং এমনকি আভাও বদলায়: সবুজ WD J1330+6435 তার চাকতির সবচেয়ে বাইরের পিক্সেলগুলোতে কমলা হয়ে যায়। এই তারাগুলোর পৃষ্ঠ যেকোনো স্ক্রিনের দেখানোর ক্ষমতার চেয়ে বহুগুণ উজ্জ্বল থেকে যায়, তবে লেখকরা আশা করছেন এই প্রতিকৃতিগুলো বিজ্ঞান-প্রচারে কাজে লাগবে। তাঁরা আরও বিস্ময়ের আশাও করছেন: সবুজ তারা আর নীল তারার মাঝে, অন্যান্য উজ্জ্বল সবুজ, সায়ান ও নীল শ্বেত বামন সম্ভবত ভবিষ্যতের জরিপের অপেক্ষায় আছে।