ज्ञात हरे तारे केवल श्वेत वामन हैं

रात के आसमान को देखिए, तारों के रंग सूक्ष्म हैं पर असली हैं: आर्द्रा (बीटलज्यूज़) और ज्येष्ठा (एंटारेस) लालिमा लिए दिखते हैं, व्याध (सीरियस) और राइजेल हल्के नीले। सामान्य तारों के लिए रंग एक थर्मामीटर है। उनका प्रकाश मोटे तौर पर एक आदर्श गर्म पिंड, कृष्णिका (ब्लैकबॉडी), के प्रकाश जैसा होता है, जो गर्म होने पर नारंगी से सफ़ेद और फिर नीला होता जाता है।

लेकिन ज़्यादातर तारे नंगी आँखों से देखे जाने के लिए बहुत धुंधले हैं, और दूरबीन से भी आँख अंधेरे में रंग परखने में कमज़ोर है। खगोलविज्ञान की रंगीन तस्वीरें ज़्यादातर कृत्रिम रंगों में होती हैं: उदाहरण के लिए, स्लोन डिजिटल स्काई सर्वे अपनी i, r और g पट्टियों को लाल, हरे और नीले पर दर्शाता है, हालाँकि मानव आँख केवल g और r पट्टियों को ही देखती है। विज्ञान के लिए उपयोगी, लेकिन तारे असल में कैसे दिखते हैं इस बारे में भ्रामक।

तरल जितने घने वायुमंडल

श्वेत वामन वे घने अवशेष हैं जो ज़्यादातर तारे मरने के बाद पीछे छोड़ जाते हैं। उनके वायुमंडल असाधारण रूप से संपीड़ित हो सकते हैं — सबसे ठंडे वालों के लिए लगभग 1 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर तक, यानी एक तरल का घनत्व। ऐसी स्थितियों में, कार्बन, कैल्शियम या सोडियम परमाणु बहुत ज़्यादा फैली हुई पट्टियों में प्रकाश सोखते हैं, सैकड़ों से हज़ारों एंगस्ट्रॉम चौड़ी। जो प्रकाश बाहर निकल पाता है, वह कृष्णिका से बहुत दूर हो सकता है।

वारविक विश्वविद्यालय के Mark Hollands, Boris Gänsicke और Pier-Emmanuel Tremblay ने, कील विश्वविद्यालय के Detlev Koester के साथ, एक सरल सवाल पूछा जिस पर इन तारों के लिए किसी ने विचार नहीं किया था: एक मानव पर्यवेक्षक को, जो उनकी चक्रिका देखने लायक पास हो, वे किस रंग के दिखेंगे?

स्पेक्ट्रम से स्क्रीन तक

उत्तर रंग विज्ञान से आता है, वह क्षेत्र जो स्क्रीनों और प्रकाश व्यवस्था का अंशांकन करता है। टीम ने हर स्पेक्ट्रम को मानव आँख की संवेदनशीलता बताने वाले मानक वक्रों (CIE 1931 रंग-मिलान फलन) पर समाकलित किया, फिर परिणाम को कंप्यूटर मॉनिटरों के मानक रंग-अंतरिक्ष, sRGB, में बदला। जाँच के तौर पर, सूर्य का एक मॉडल बहुत हल्का-सा गर्म सफ़ेद आता है, हेक्स कोड #FFF1EC; 10,000 डिग्री का एक हाइड्रोजन श्वेत वामन, हल्का नीला।

उन्होंने इसे मॉडल वायुमंडलों पर, अपनी विचित्रताओं के लिए चुने गए दर्जनों प्रेक्षित स्पेक्ट्रमों पर, और सूर्य से 20 पारसेक के भीतर के 152 श्वेत वामनों की पूरी गणना पर लागू किया।

मृत तारों की रंग-पट्टिका

शुद्ध हाइड्रोजन या हीलियम वायुमंडल वाले श्वेत वामन लगभग कृष्णिका जैसा व्यवहार करते हैं। बाक़ी नहीं।

• गुलाबी और बैंगनी। कार्बन-समृद्ध श्वेत वामन, जिनके C₂ अणु दृश्य प्रकाश के बीच में चौड़ी पट्टियाँ सोखते हैं, कृष्णिका रंगों से नीचे आ जाते हैं। उनमें से एक, WD J1011+2845, 14.7 पारसेक दूर, अपना ज़्यादातर दृश्य प्रकाश 600 नैनोमीटर से आगे उत्सर्जित करता है। इसका रंग गहरा सैल्मन गुलाबी है — लेखकों के अनुसार, देखे गए रंग के लिहाज़ से शायद सबसे लाल ज्ञात तारा।
• सियान। मिश्रित हाइड्रोजन और हीलियम वाले कुछ ठंडे श्वेत वामनों का लाल और अवरक्त प्रकाश टकराते अणुओं द्वारा सोख लिया जाता है। सबसे चरम वाले सियान हो जाते हैं।
• पीला। WD J0744+4649 में, कैल्शियम 460 नैनोमीटर से नीचे का ज़्यादातर प्रकाश निगल जाता है: तारा नारंगी नहीं, बल्कि पीला है।
• हरा। WD J1330+6435, 4,240 डिग्री पर, का नारंगी प्रकाश सोडियम सोख लेता है और बैंगनी प्रकाश कैल्शियम। जो बचता है उसका शिखर लगभग 500 नैनोमीटर पर है: पीला-हरा (शार्त्रूज़)। लेखक किसी और प्रकार के ऐसे तारे को नहीं जानते जिसे हरा कहा गया हो, जिससे श्वेत वामन अब तक हरा तारा बनाने का एकमात्र ज्ञात तरीक़ा हैं। वे बताते हैं कि इसका स्पेक्ट्रम कुछ शोरयुक्त है, लेकिन एक पुराना मॉडल भी मिलता-जुलता रंग देता है।
• 4,000 डिग्री पर नीला। WD J2356−2054 केवल लगभग 4,000 डिग्री का है, फिर भी सोडियम इसके दृश्य प्रकाश के बीच के हिस्से को इतनी पूरी तरह मिटा देता है कि यह चटक नीला दिखता है — किसी भी कृष्णिका से ज़्यादा नीला, इसलिए इसे कोई रंग-तापमान तक नहीं दिया जा सकता।

आख़िरकार सफ़ेद

20 पारसेक के पड़ोस की गणना एक शांत कहानी बताती है। इन श्वेत वामनों में से केवल लगभग 3.4% ही कृष्णिका रंगों से स्पष्ट रूप से भटकते हैं: दो पीले और तीन गुलाबी। बाक़ी 147 के रंग-तापमान 3,000 से 25,000 डिग्री तक फैले हैं, और उनकी माध्यिका, 6,768 केल्विन, हेक्स कोड #F9F5FF देती है — कंप्यूटर स्क्रीनों के मानक सफ़ेद के उल्लेखनीय रूप से क़रीब। लेखक कुछ मनोरंजन स्वीकार करते हैं: नीले-से श्वेत वामनों की आम छवि प्रतिनिधि नहीं है, यह उन सर्वेक्षणों का पूर्वाग्रह है जो चमकीले, गर्म तारों को तरजीह देते हैं। औसतन, श्वेत वामन सचमुच सफ़ेद हैं।

चक्रिकाओं को रंगना

टीम ने स्वयं चक्रिकाओं की छवियाँ भी बनाईं, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि तारा अपने किनारे की ओर कैसे गहराता है। हाइड्रोजन श्वेत वामनों के लिए, चक्रिकाएँ लगभग सपाट दिखती हैं। कार्बन और धातु-समृद्ध वालों के लिए, किनारा बहुत गहरा जाता है और रंगत तक बदल जाती है: हरा WD J1330+6435 अपनी चक्रिका के सबसे बाहरी पिक्सेलों में नारंगी हो जाता है। इन तारों की सतहें किसी भी स्क्रीन की दिखा सकने वाली चमक से कहीं ज़्यादा चमकीली रहती हैं, लेकिन लेखक उम्मीद करते हैं कि ये चित्र विज्ञान-प्रसार में उपयोगी होंगे। वे और आश्चर्यों की भी उम्मीद करते हैं: हरे तारे और नीले तारे के बीच, दूसरे चटक हरे, सियान और नीले श्वेत वामन शायद भविष्य के सर्वेक्षणों में इंतज़ार कर रहे हैं।