ज्ञात असलेले एकमेव हिरवे तारे म्हणजे श्वेत बटू

रात्रीच्या आकाशाकडे पाहा: ताऱ्यांचे रंग सूक्ष्म असले तरी खरे आहेत. बीटलज्यूस आणि ज्येष्ठा (अँटारेस) लालसर दिसतात, व्याध (सिरियस) आणि रायजेल किंचित निळसर. सामान्य ताऱ्यांसाठी रंग हा एक थर्मामीटर असतो. त्यांचा प्रकाश ढोबळमानाने एका आदर्श उष्ण वस्तूच्या, म्हणजे कृष्णिका (blackbody) हिच्या, प्रकाशाप्रमाणे असतो, जी तापत जाते तशी नारिंगीकडून पांढऱ्याकडे आणि मग निळ्याकडे जाते.

तरीही, बहुतेक तारे उघड्या डोळ्यांनी दिसण्यासाठी फारच अंधुक असतात, आणि दुर्बिणीतूनही अंधारात रंग ओळखण्यात डोळा कमकुवत ठरतो. खगोलशास्त्रातील रंगीबेरंगी चित्रे बहुतांश कृत्रिम रंगांची असतात: उदाहरणार्थ, स्लोन डिजिटल स्काय सर्व्हे आपले i, r आणि g पट्टे लाल, हिरवा आणि निळा यांवर बसवतो, जरी मानवी डोळा फक्त g आणि r पट्टेच व्यापतो. विज्ञानासाठी उपयुक्त, पण तारे प्रत्यक्षात कसे दिसतात याबाबत दिशाभूल करणारे.

द्रवाइतकी घन वातावरणे

श्वेत बटू हे बहुतेक तारे मरण पावल्यानंतर मागे सोडणारे घन अवशेष आहेत. त्यांची वातावरणे विलक्षण प्रमाणात दाबलेली असू शकतात — सर्वात थंड ताऱ्यांमध्ये सुमारे 1 ग्रॅम प्रति घन सेंटिमीटर पर्यंत, म्हणजे द्रवाची घनता. अशा परिस्थितीत कार्बन, कॅल्शियम किंवा सोडियमचे अणू प्रचंड रुंदावलेल्या पट्ट्यांमध्ये प्रकाश शोषतात, ज्यांची रुंदी शेकडो ते हजारो अँग्स्ट्रॉम असते. बाहेर पडणारा प्रकाश कृष्णिकेच्या प्रकाशापासून खूपच वेगळा असू शकतो.

वॉरिक विद्यापीठाचे मार्क हॉलंड्स, बोरिस गेन्सिके आणि पिएर-इमॅन्युएल ट्रेम्ब्ले यांनी, कील विद्यापीठाचे डेटलेफ कोस्टर यांच्यासह, एक साधा प्रश्न विचारला ज्याचा या ताऱ्यांसाठी कोणीही विचार केला नव्हता: त्यांची तबकडी दिसेल इतक्या जवळ असलेल्या मानवी निरीक्षकाला ते कोणत्या रंगाचे दिसतील?

वर्णपटापासून पडद्यापर्यंत

उत्तर रंगविज्ञानातून मिळते, म्हणजे पडदे आणि प्रकाशयोजना यांचे अंशांकन करणारे क्षेत्र. संघाने प्रत्येक वर्णपटाचे मानवी डोळ्याची संवेदनशीलता वर्णन करणाऱ्या प्रमाणित वक्रांवर (CIE 1931 रंग-जुळवणी फलने) संकलन केले, आणि मग त्या निकालाचे संगणक मॉनिटरच्या प्रमाणित रंग-अवकाशात, sRGB मध्ये, रूपांतर केले. तपासणी म्हणून, सूर्याचे प्रतिमान अगदी किंचित उबदार पांढरे येते, हेक्स कोड #FFF1EC; 10,000 अंशांचा हायड्रोजन श्वेत बटू फिकट निळा येतो.

त्यांनी हे वातावरणाच्या प्रतिमानांना, वैशिष्ट्यपूर्ण विचित्रपणासाठी निवडलेल्या डझनावारी निरीक्षित वर्णपटांना, आणि सूर्यापासून 20 पार्सेकच्या आत असलेल्या 152 श्वेत बटूंच्या संपूर्ण गणनेला लागू केले.

मृत ताऱ्यांची रंगपॅलेट

शुद्ध हायड्रोजन किंवा हेलियम वातावरण असलेले श्वेत बटू जवळजवळ कृष्णिकांसारखे वागतात. इतर तसे वागत नाहीत.

• गुलाबी आणि जांभळा. कार्बनयुक्त श्वेत बटू, ज्यांचे C₂ रेणू दृश्य प्रकाशाच्या मध्यभागी रुंद पट्टे शोषतात, कृष्णिकेच्या रंगांच्या खाली घसरतात. त्यापैकी एक, WD J1011+2845, 14.7 पार्सेक दूर, आपला बहुतांश दृश्य प्रकाश 600 नॅनोमीटरच्या पलीकडे उत्सर्जित करतो. त्याचा रंग गडद सॅल्मन गुलाबी आहे — लेखकांच्या मते, जाणवणाऱ्या रंगाच्या दृष्टीने बहुधा सर्वात लाल ज्ञात तारा.
• निळसर हिरवा (सायन). हायड्रोजन आणि हेलियमचे मिश्रण असलेल्या काही थंड श्वेत बटूंचा लाल आणि अवरक्त प्रकाश एकमेकांवर आदळणारे रेणू शोषून घेतात. सर्वात टोकाचे सायन होतात.
• पिवळा. WD J0744+4649 मध्ये, कॅल्शियम 460 नॅनोमीटरखालील बहुतांश प्रकाश गिळून टाकतो: हा तारा नारिंगी नाही, तर पिवळा आहे.
• हिरवा. 4,240 अंशांवरील WD J1330+6435 चा नारिंगी प्रकाश सोडियम आणि जांभळा प्रकाश कॅल्शियम शोषून घेतो. उरलेल्या प्रकाशाचे शिखर सुमारे 500 नॅनोमीटरजवळ असते: शार्ट्रूज हिरवा. कोणत्याही प्रकारचा दुसरा कोणताही तारा हिरवा असल्याचा दावा लेखकांना माहीत नाही, त्यामुळे आतापर्यंत हिरवा तारा निर्माण होण्याचा श्वेत बटू हाच एकमेव ज्ञात मार्ग ठरतो. त्याचा वर्णपट काहीसा गोंगाटयुक्त (noisy) आहे, असे ते नमूद करतात, पण एक जुने प्रतिमानही अशीच छटा देते.
• 4,000 अंशांवर निळा. WD J2356−2054 फक्त सुमारे 4,000 अंशांवर आहे, तरीही सोडियम त्याच्या दृश्य प्रकाशाचा मधला भाग इतका पूर्णपणे पुसून टाकतो की तो भडक निळा दिसतो — कोणत्याही कृष्णिकेपेक्षा अधिक निळा, त्यामुळे त्याला रंग-तापमानही देता येत नाही.

शेवटी पांढरेच

20 पार्सेक परिसराची गणना अधिक शांत कहाणी सांगते. यापैकी फक्त सुमारे 3.4% श्वेत बटू कृष्णिकेच्या रंगांपासून स्पष्टपणे दूर जातात: दोन पिवळे आणि तीन गुलाबी. उरलेल्या 147 साठी रंग-तापमाने 3,000 ते 25,000 अंशांपर्यंत पसरलेली आहेत, आणि त्यांचा मध्यक, 6,768 केल्विन, हेक्स कोड #F9F5FF देतो — संगणक पडद्यांच्या प्रमाणित पांढऱ्याच्या उल्लेखनीयरीत्या जवळ. लेखक काहीसे गंमत वाटल्याचे कबूल करतात: निळसर श्वेत बटूंचे प्रचलित चित्र प्रातिनिधिक नाही, ते तेजस्वी, उष्ण ताऱ्यांना झुकते माप देणाऱ्या सर्वेक्षणांचा पूर्वग्रह आहे. सरासरी पाहता, श्वेत बटू खरोखरच पांढरे आहेत.

तबकड्या रंगवताना

संघाने तारा त्याच्या कडेकडे कसा अंधुक होत जातो हे लक्षात घेऊन, तबकड्यांच्याच प्रतिमाही तयार केल्या. हायड्रोजन श्वेत बटूंच्या तबकड्या जवळजवळ सपाट दिसतात. कार्बन- आणि धातू-समृद्ध ताऱ्यांमध्ये कडा जोरात अंधुक होतात आणि छटाही बदलतात: हिरवा WD J1330+6435 त्याच्या तबकडीच्या सर्वात बाहेरच्या पिक्सेल्समध्ये नारिंगी होतो. या ताऱ्यांचे पृष्ठभाग कोणताही पडदा दाखवू शकेल त्यापेक्षा कितीतरी अधिक तेजस्वी राहतात, पण ही व्यक्तिचित्रे विज्ञानप्रसारासाठी उपयुक्त ठरतील अशी लेखकांची अपेक्षा आहे. त्यांना आणखी आश्चर्यांचीही अपेक्षा आहे: हिरव्या आणि निळ्या ताऱ्याच्या दरम्यान, इतर भडक हिरवे, सायन आणि निळे श्वेत बटू बहुधा भविष्यातील सर्वेक्षणांत सापडण्याची वाट पाहत आहेत.