Jakie kolory mogą mieć białe karły?

Białe karły są pozostałościami gwiazd, a ich barwa zależy zarówno od temperatury, jak i składu atmosfery. W badaniu opublikowanym 15 października 2026 r. większość obiektów z pobliskiej próby miała obliczoną barwę bliską bieli, ale absorpcja w atmosferze zmieniała ją u części gwiazd na żółtą lub różową. Zielone, cyjanowe i niebieskie przykłady pojawiły się w osobnych, celowo dobranych zbiorach. Artykuł naukowy w „RAS Techniques and Instruments”

Większość badanych białych karłów była bliska bieli

Autorzy przeanalizowali próbę 152 białych karłów w odległości do 20 parseków od Słońca. Pięć obiektów znalazło się dalej niż 0,01 w miarze CIE 1960 u–v od miejsca Plancka, czyli krzywej opisującej barwy promieniowania ciała doskonale czarnego. W tej piątce były dwa żółte białe karły typu DZ i trzy różowe typu DQpec.

Skorelowana temperatura barwowa opisuje barwę przez porównanie jej z barwą ciała doskonale czarnego o określonej temperaturze. Nie jest tym samym co temperatura efektywna gwiazdy. Mediana 6 768 K oznacza, że centralna tendencja barw w tej części próby była bliska bieli. Zielone przykłady z badania pochodzą z osobno wybranych zbiorów, więc nie należą automatycznie do pięciu obiektów odstających z pełnej próby.

Jak widma zamieniono na barwy

Zespół obliczył chromatyczność, czyli położenie barwy w przestrzeni kolorów, na podstawie obserwowanych widm lub modeli atmosfer gwiazd. Widma przeliczono z użyciem funkcji dopasowania barw CIE 1931 XYZ w zakresie długości fal od 360 do 830 nm, a następnie zamieniono wyniki na kolory sRGB, używane na ekranach.

Wizualizacje pokazują więc obliczoną chromatyczność, a nie bezpośrednie zdjęcia tarcz gwiazd. Ich jasność dostosowano do wyświetlania, zachowując barwę. Tarcze białych karłów nie zostały bezpośrednio rozdzielone, a w ciemności ludzkie oko słabiej rozróżnia kolory.

Gęsta atmosfera zmienia widmo światła

U wielu białych karłów barwa przypomina tę, jakiej można oczekiwać na podstawie temperatury. Szerokie pasma absorpcji mogą jednak usuwać z widma znaczne zakresy światła. W atmosferach tych gwiazd robią to między innymi metale, takie jak sód i wapń, oraz cząsteczki węgla. Atmosfery najchłodniejszych białych karłów mogą osiągać gęstość około 1 g/cm³.

W gwiazdach typu DQpec pasma molekularne C₂, zwane pasmami Swan, pochłaniają światło w części widma widzialnego. W typie DZ szeroka absorpcja sodu i wapnia zmienia proporcje barw. W wybranych białych karłach słabych w podczerwieni absorpcja indukowana zderzeniami wodoru i helu wpływa także na światło widzialne, co wiąże się z obliczoną barwą cyjanową.

Zielony, różowy i niebieski na konkretnych przykładach

Dla białego karła typu DZ WD J1330+6435, którego temperatura efektywna wynosi 4 240 K, badanie obliczyło chromatyczność chartreuse, czyli żółtozieloną. Szeroka absorpcja sodu osłabia światło pomarańczowe, a wapń pochłania część światła fioletowego. Autorzy zaznaczyli, że widmo tego obiektu jest nieco zaszumione, więc jego rzeczywista chromatyczność może się trochę różnić.

Widmo białego karła typu DQpec WD J1011+2845 wskazuje na temperaturę efektywną około 4 300 K. Zniekształcone pasma C₂ osłabiają promieniowanie w zakresie 400–600 nm, przez co większość widzialnego strumienia przypada na długości fal powyżej 600 nm. W obliczeniach daje to barwę łososioworóżową.

Chłodny biały karzeł też może być niebieski. Dla WD J2356−2054, którego temperatura efektywna wynosi około 4 000 K, autorzy obliczyli intensywnie niebieską chromatyczność. Szeroka absorpcja sodu osłabia znaczną część środkowego zakresu widzialnego, przez co większy udział w pozostałym świetle mają długości fal około 450–500 nm. Jego chromatyczność leży poza miejscem Plancka, dlatego badanie nie przypisuje mu skorelowanej temperatury barwowej.

Cyjanowe barwy obliczono również dla wybranych białych karłów słabych w podczerwieni, a przykłady fioletowe i zielone pochodzą z celowo dobranych zbiorów różnych typów gwiazd. Pokazują one zakres możliwych barw, nie ich częstość w całej populacji.