打破物理铁律！宇宙惊现首颗绿色恒星|地球|大气层|宇宙|物理铁律|白矮星|系外行星|绿色恒星

宇宙中有绿色的星星吗？过去，科学界的答案是否定的。但近期，英国华威大学的天体物理学家团队打破了这一认知：他们通过分析白矮星的光谱数据，首次发现了一颗如果用肉眼看会呈现出淡淡黄绿色的恒星——WD J1330+6435。该研究近日发表在国际学术期刊《RAS技术与仪器》（RASTI）上。

一颗怎样的恒星？

这颗绿色的星星位于银河系的天龙座，距离地球约280光年。它并不是一颗年轻健康的恒星，而是一颗白矮星。白矮星是恒星演化的最后阶段，是恒星走到生命尽头、耗尽燃料后留下的致密核心，也就是所谓的恒星残骸。论文第一作者、英国华威大学天体物理学家马克·霍兰兹表示，绝大多数恒星的颜色取决于温度，且仅限于橙色、白色或蓝色。他说：“大多数白矮星也是如此，但部分白矮星却会呈现出极其丰富多样的颜色。”

绿色恒星的模拟图，图片源自英国华威大学官网

为何“宇宙无绿星”？

对大多数恒星而言，温度决定颜色。较冷的恒星呈橙色，较热的恒星则发出淡蓝色的光芒；太阳的温度是5800K（约合5500摄氏度），比较适中，呈现白色。

恒星发出的光并非单一色彩，而是一条覆盖所有波段的连续光谱——像一条连续彩虹，红橙黄绿蓝紫都有，只是强弱不同。和光谱边缘的橙色、蓝色不同，绿色特殊是因为它位于光谱中间。很多恒星（包括太阳）的辐射峰值落在绿光，但它们同时发出大量红光和蓝光，混合进入人眼后呈现白色。

所以，正常恒星没有“纯绿色”。要让恒星显现纯绿，必须在绿光波段极强、而橙蓝极弱，这在连续光谱中根本无法做到。然而，这一物理铁律却被打破了。

英国华威大学天体物理学家团队在《RAS技术与仪器》官网发表的最新论文《任何你喜欢的颜色：白矮星丰富多样的色彩》截图

这颗星的独特之处

WD J1330+6435打破了温度决定颜色这一认知。在华威大学官网上的一篇新闻稿中，研究团队写道：“颜色不只由温度决定，还和密度相关。”论文共同作者、英国华威大学天体物理学家鲍里斯·甘西克说，这颗白矮星和地球差不多大，质量是地球的16.5万倍，在这种极端密度下，它的大气层非常浓稠。它在漫长的岁月里，把自己的行星系统、岩石碎屑一点点“吸”进了大气层，所以它的外层富集了钙、锂，尤其是钠。

马克·霍兰兹说：“这颗白矮星大气层中的钠痕迹吸收了光谱中的橙色部分，留下了一种幽灵般的绿色光晕。”鲍里斯·甘西克补充说，这个“绿”，不是望远镜直接拍到的颜色，而是研究团队输入光谱数据、按照人类视觉模型算出来的。按照人类视觉模型推算，如果我们站在这颗恒星附近的行星上抬头看，天空会呈现出绿色。

模拟的若干颗不同颜色的白矮星图像，图片源自英国华威大学官网

还有其他你喜欢的颜色

研究团队用这种方法研究了距离地球约65光年内的另外151颗白矮星，大多数都是白色，只有5颗呈现不同的颜色。大气里富集行星残骸的，偏黄；大气里碳多的，偏粉或者偏紫；大气里氢和氦混着的，偏青。

其中，研究团队发现了一颗可能是迄今为止观测到的最红的恒星。这颗名为WD J1011+2845的近地白矮星距离地球仅48光年，位于小狮座。其内部存在一个深厚的对流层，将碳从核心释放到表面。这些碳分子极大地改变了恒星的光谱，几乎所有光线都被压缩到波长超过600纳米的范围内，从而产生了一种深邃的鲑鱼粉色光芒，这种光芒在普通恒星中是绝无仅有的。研究团队推算，宇宙中大约每30颗白矮星中就有一颗会发出颜色异常的光芒。