已知唯一的绿色恒星是白矮星

仰望夜空，恒星的颜色虽然微妙，却真实存在：参宿四和心宿二略带红色，天狼星和参宿七则微微发蓝。对普通恒星来说，颜色就是温度计。它们的光大致遵循一个理想热物体——黑体——的光，随着温度升高，从橙色变为白色，再变为蓝色。

然而，大多数恒星太暗，肉眼根本看不见；即便借助望远镜，人眼在黑暗中也不擅长判断颜色。天文学中那些色彩缤纷的图片大多是假彩色：例如，斯隆数字巡天把它的i、r和g波段分别映射为红、绿、蓝，尽管人眼只能覆盖g和r波段。这对科学研究很有用，但会误导人们对恒星真实样貌的认识。

像液体一样致密的大气

白矮星是大多数恒星死亡后留下的致密残骸。它们的大气可以被压缩到极致——最冷的白矮星大气密度可高达约每立方厘米1克，相当于液体的密度。在这样的条件下，碳、钙或钠原子会在极度展宽的波段上吸收光，宽度可达数百乃至数千埃。逃逸出来的光可能与黑体相差甚远。

华威大学的Mark Hollands、Boris Gänsicke和Pier-Emmanuel Tremblay，与基尔大学的Detlev Koester一起，提出了一个此前从没有人针对这些恒星研究过的简单问题：对于一个近到能看清其圆盘的人类观察者来说，它们会呈现什么颜色？

从光谱到屏幕

答案来自色彩科学——为屏幕和照明做校准的学科。团队把每条光谱与描述人眼灵敏度的标准曲线（CIE 1931颜色匹配函数）相乘并积分，再把结果转换到电脑显示器的标准色彩空间sRGB中。作为检验，太阳模型得出的是一种略微偏暖的白色，十六进制代码#FFF1EC；一颗10000度的氢白矮星则是淡蓝色。

他们把这一方法应用于模型大气、因其奇特之处而挑选出的几十条观测光谱，以及距太阳20秒差距以内全部152颗白矮星的完整普查。

死亡恒星的调色板

拥有纯氢或纯氦大气的白矮星，表现几乎与黑体相同。其他的则不然。

• 粉色与紫色。富碳白矮星的C₂分子会在可见光中段吸收宽阔的波段，因此它们的颜色落在黑体颜色之下。其中一颗WD J1011+2845，距离14.7秒差距，其可见光大部分在600纳米以上发出。它的颜色是深鲑鱼粉色——作者认为，就感知颜色而言，它可能是已知最红的恒星。
• **青色。**一些混合了氢和氦的低温白矮星，其红光和红外光会被碰撞的分子吸收。最极端的那些变成了青色。
• 黄色。在WD J0744+4649中，钙吞掉了460纳米以下的大部分光：这颗星不是橙色，而是黄色。
• 绿色。****WD J1330+6435温度为4240度，它的橙光被钠吸收，紫光被钙吸收。剩下的光在约500纳米处达到峰值：黄绿色。作者表示，他们不知道还有其他任何种类的恒星被认为是绿色的，这使得白矮星成为迄今已知唯一能产生绿色恒星的途径。他们指出，它的光谱有些噪声，但一个较早的模型也给出了相似的色调。
• 4000度的蓝色。****WD J2356−2054的温度只有约4000度，但钠把它可见光的中段抹得一干二净，使它看上去是鲜艳的蓝色——比任何黑体都蓝，因此甚至无法给它定出一个色温。

终究还是白色

对20秒差距邻域的普查讲述了一个更平静的故事。在这些白矮星中，只有约3.4%明显偏离黑体颜色：两颗黄色，三颗粉色。其余147颗的色温跨越3000到25000度，中位数为6768开尔文，对应的十六进制代码是#F9F5FF——与电脑屏幕的标准白色惊人地接近。作者承认对此有些莞尔：白矮星偏蓝的普遍印象并不具有代表性，那是偏爱明亮炽热恒星的巡天观测所造成的偏差。平均而言，白矮星确实是白色的。

描绘恒星圆盘

团队还生成了恒星圆盘本身的图像，考虑了恒星向边缘逐渐变暗的效应。对于氢白矮星，圆盘看起来几乎是均匀平坦的。对于富碳和富金属的白矮星，边缘会显著变暗，甚至色调也会改变：绿色的WD J1330+6435在其圆盘最外层的像素中变成了橙色。这些恒星的表面仍然比任何屏幕所能显示的都要亮得多，但作者预计这些“肖像”会对科普有所帮助。他们还预计会有更多惊喜：在那颗绿色星和那颗蓝色星之间，可能还有其他鲜艳的绿色、青色和蓝色白矮星，正等待未来的巡天观测去发现。