SATU-SATUNYA BINTANG HIJAU YANG DIKENAL ADALAH KATAI PUTIH

Tataplah langit malam, dan warna bintang-bintang terlihat samar namun nyata: Betelgeuse dan Antares tampak kemerahan, Sirius dan Rigel sedikit kebiruan. Bagi bintang biasa, warna adalah termometer. Cahayanya kurang lebih mengikuti cahaya benda panas ideal, sebuah benda hitam, yang berubah dari jingga ke putih lalu ke biru seiring makin panasnya.

Namun sebagian besar bintang terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang, dan bahkan melalui teleskop mata kurang mampu menilai warna dalam gelap. Gambar-gambar berwarna dalam astronomi sebagian besar menggunakan warna palsu: Sloan Digital Sky Survey, misalnya, memetakan pita i, r, dan g-nya ke merah, hijau, dan biru, padahal mata manusia hanya mencakup pita g dan r. Berguna untuk sains, tetapi menyesatkan tentang rupa bintang yang sebenarnya.

Atmosfer sepadat cairan

Katai putih adalah sisa padat yang ditinggalkan sebagian besar bintang setelah mati. Atmosfernya bisa sangat termampatkan — hingga sekitar 1 gram per sentimeter kubik pada yang paling dingin, setara kerapatan cairan. Dalam kondisi seperti itu, atom karbon, kalsium, atau natrium menyerap cahaya pada pita yang sangat melebar, selebar ratusan hingga ribuan ångström. Cahaya yang lolos bisa sangat berbeda dari cahaya benda hitam.

Mark Hollands, Boris Gänsicke, dan Pier-Emmanuel Tremblay dari Universitas Warwick, bersama Detlev Koester dari Universitas Kiel, mengajukan pertanyaan sederhana yang belum pernah dibahas untuk bintang-bintang ini: warna apa yang akan terlihat oleh pengamat manusia yang cukup dekat untuk melihat cakramnya?

Dari spektrum ke layar

Jawabannya datang dari ilmu warna, bidang yang mengkalibrasi layar dan pencahayaan. Tim mengintegrasikan setiap spektrum terhadap kurva standar yang menggambarkan kepekaan mata manusia (fungsi pencocokan warna CIE 1931), lalu mengubah hasilnya ke ruang warna standar monitor komputer, sRGB. Sebagai pemeriksaan, model Matahari menghasilkan putih yang sedikit sekali hangat, kode heksadesimal #FFF1EC; katai putih hidrogen bersuhu 10.000 derajat, biru pucat.

Mereka menerapkannya pada model atmosfer, pada puluhan spektrum hasil pengamatan yang dipilih karena keanehannya, dan pada sensus lengkap 152 katai putih dalam jarak 20 parsec dari Matahari.

Palet bintang-bintang mati

Katai putih dengan atmosfer hidrogen atau helium murni berperilaku hampir seperti benda hitam. Yang lain tidak.

Merah muda dan ungu. Katai putih yang kaya karbon, yang molekul C₂-nya menyerap pita lebar di tengah cahaya tampak, berada di bawah warna-warna benda hitam. Salah satunya, WD J1011+2845, yang berjarak 14,7 parsec, memancarkan sebagian besar cahaya tampaknya di atas 600 nanometer. Warnanya merah muda salem pekat — menurut para penulis, kemungkinan bintang paling merah yang diketahui dalam hal warna yang dipersepsi.
Sian. Sebagian katai putih dingin dengan campuran hidrogen dan helium mengalami penyerapan cahaya merah dan inframerahnya oleh molekul-molekul yang bertumbukan. Yang paling ekstrem menjadi sian.
Kuning. Pada WD J0744+4649, kalsium menelan sebagian besar cahaya di bawah 460 nanometer: bintang itu tidak jingga, melainkan kuning.
Hijau. WD J1330+6435, bersuhu 4.240 derajat, cahaya jingganya diserap natrium dan cahaya ungunya diserap kalsium. Yang tersisa memuncak di sekitar 500 nanometer: hijau kekuningan (chartreuse). Para penulis tidak mengetahui bintang lain jenis apa pun yang diklaim berwarna hijau, sehingga sejauh ini katai putih menjadi satu-satunya cara yang diketahui untuk menghasilkan bintang hijau. Spektrumnya agak berderau, catat mereka, tetapi model yang lebih lama memberikan rona yang serupa.
Biru pada 4.000 derajat. WD J2356−2054 hanya bersuhu sekitar 4.000 derajat, tetapi natrium menghapus bagian tengah cahaya tampaknya begitu tuntas sehingga ia terlihat biru cerah — lebih biru daripada benda hitam mana pun, sehingga suhu warnanya bahkan tidak bisa ditentukan.

Ternyata memang putih

Sensus lingkungan 20 parsec menceritakan kisah yang lebih tenang. Hanya sekitar 3,4% dari katai putih ini yang jelas menyimpang dari warna benda hitam: dua kuning dan tiga merah muda. Untuk 147 sisanya, suhu warnanya berkisar dari 3.000 hingga 25.000 derajat, dan mediannya, 6.768 kelvin, menghasilkan kode heksadesimal #F9F5FF — sangat dekat dengan putih standar layar komputer. Para penulis mengaku agak geli: gambaran umum tentang katai putih yang kebiruan ternyata tidak representatif, sebuah bias dari survei yang lebih menyukai bintang terang dan panas. Rata-rata, katai putih memang benar-benar putih.

Melukis cakramnya

Tim juga membuat gambar cakram bintang itu sendiri, dengan memperhitungkan bagaimana bintang menggelap ke arah tepinya. Untuk katai putih hidrogen, cakramnya tampak hampir rata. Untuk yang kaya karbon dan logam, tepinya menggelap kuat dan bahkan berubah rona: WD J1330+6435 yang hijau menjadi jingga pada piksel-piksel terluar cakramnya. Permukaan bintang-bintang ini tetap jauh lebih terang daripada yang bisa ditampilkan layar mana pun, tetapi para penulis berharap potret-potret ini berguna untuk penjangkauan publik. Mereka juga memperkirakan akan ada lebih banyak kejutan: di antara bintang hijau dan bintang biru, katai putih lain yang berwarna hijau, sian, dan biru cerah kemungkinan menunggu dalam survei-survei mendatang.