Enanas blancas: algunas se verían verdes, rosas o lilas de cerca

Qué hizo el estudio

El equipo trabajó con dos tipos de muestras. Una reúne todas las enanas blancas conocidas a menos de 20 pársecs del Sol (unos 65 años luz), 152 estrellas en total, y sirve para ver qué es lo típico; se define por la distancia, no por el brillo. La otra se compone de grupos seleccionados a propósito para mostrar los extremos: 36 enanas blancas ricas en carbono, 36 ricas en elementos pesados como el sodio, el calcio y el magnesio (los astrónomos llaman metal a todo elemento más pesado que el helio, pero este grupo no incluye el carbono) y 15 muy frías, con atmósferas mixtas de hidrógeno y helio. El color de cada estrella se calculó a partir de su espectro observado o de un espectro teórico correspondiente a la temperatura y la composición medidas de la estrella. Un espectro es la luz de la estrella descompuesta según su longitud de onda. A ese espectro el equipo le aplicó las funciones de igualación de color CIE 1931, el estándar internacional que describe cómo responde la visión humana diurna a cada longitud de onda, y convirtió el resultado a sRGB, el sistema de color que usan las pantallas.

El resultado es un tono y una saturación, no un brillo. Ninguna enana blanca está lo bastante cerca como para que veamos su disco, así que se trata de colores calculados, no de fotografías.

La mayoría de las enanas blancas sí son blancas

La enana blanca típica de la muestra tiene una temperatura de color de unos 6800 K (6768 K en el artículo), es decir, la temperatura a la que un cuerpo incandescente perfecto, un cuerpo negro, mostraría ese mismo color. Es un blanco muy pálido, cercano al de la luz del día. La idea tan extendida de que las enanas blancas son azuladas viene de las más calientes: como brillan más, abundan más de la cuenta en los sondeos que seleccionan los objetos más brillantes. Según los autores, esa forma habitual de representarlas, en azul, no refleja cómo es la mayoría.

De las 152, 147 tienen colores cercanos a los de un cuerpo negro. Esos colores forman una serie que va del rojo al azul pasando por el blanco, y el color del Sol está en esa misma serie. Las otras cinco se apartan de ella: dos son amarillas y tres rosas, y ninguna es verde. Cinco de 152 equivalen al 3,3 %. Para las enanas blancas en general, y teniendo en cuenta que la muestra es pequeña, el artículo estima un 3,4 % (aproximadamente entre el 2 % y el 5 %), o sea, alrededor de una de cada treinta con un color claramente distinto del de un cuerpo incandescente. Los colores inusuales son raros, pero existen.

La verde: WD J1330+6435

El verde más intenso del artículo es el de WD J1330+6435, una enana blanca fría de unos 4240 K (aproximadamente 4000 °C). No pertenece a las 152 enanas blancas más cercanas, sino al grupo de las 36 ricas en metales. Su atmósfera de helio contiene trazas de sodio, calcio y litio que, como en otras enanas blancas de este tipo, proceden de restos rocosos de su sistema planetario que han caído sobre la estrella. El sodio absorbe la luz naranja y el calcio la violeta, de modo que la luz de la estrella es más intensa cerca de los 500 nm (un nanómetro, nm, es una milmillonésima de metro). El artículo llama a ese color chartreuse: un verde amarillento.

Ese verde tiene dos salvedades. La primera: es un color calculado con un modelo. Los autores ajustaron el modelo a un espectro observado que, según ellos mismos, tiene algo de ruido, así que el color real puede ser ligeramente distinto. La segunda: no es la única estrella verde. Otras dos de las 36 ricas en metales, WD J0851+1543 y WD J1351+2645, también se ven verdes, aunque mucho más pálidas. Algunos titulares presentan a WD J1330+6435 como «la primera estrella verde». El artículo afirma algo más modesto: que, hasta donde saben los autores, nunca se ha descrito como verde ninguna estrella que no sea una enana blanca. Nosotros la presentamos como la enana blanca de color verde más intenso entre las que examinaron los autores.

Rosa, amarillo, cian y lila

Los tonos rosa y rosa salmón corresponden a enanas blancas con carbono en la atmósfera. En las imágenes simuladas del artículo, WD J0902+2010 es rosa, y WD J1011+2845, situada a 14,73 pársecs (unos 48 años luz), es de un rosa salmón intenso. La mayor parte de su luz está en longitudes de onda de más de 600 nm (naranja y rojo), de modo que, según el artículo, probablemente es la estrella más roja que se conoce en cuanto a color percibido. Eso describe su aspecto, no lo fría que es: su temperatura, de unos 4300 K, es parecida a la de la estrella verde. Entre las 36 enanas blancas ricas en carbono, las más calientes se ven de un azul pálido; unas pocas algo más frías, de color lila; y la mayoría de las más frías, en tonos rosa, con algunas de color naranja pálido.

Las dos enanas blancas amarillas de las 152 son estrellas ricas en metales, como la verde. El cian aparece en otro grupo: enanas blancas muy frías con atmósferas mixtas de hidrógeno y helio, en las que las colisiones entre moléculas de hidrógeno y átomos de helio absorben luz visible. El artículo estudió aparte 15 de estas estrellas, así que no forman una muestra representativa.

Por qué la densidad cambia el color

La causa está en la atmósfera. La gravedad comprime tanto la capa exterior de una enana blanca que, en las estrellas más frías, su densidad llega a cerca de 1 g/cm³, más o menos la del agua. En un gas tan denso, las líneas de absorción más intensas de los átomos de metales se ensanchan hasta convertirse en bandas de decenas a cientos de nanómetros de anchura. Así, una pequeña cantidad de sodio o de calcio puede quitarle a la luz un color entero, y no solo una franja estrecha del espectro.

• El sodio absorbe el naranja; el calcio, el violeta. Lo que queda es verde.
• Las moléculas de carbono absorben en bandas anchas en el centro del espectro visible, lo que da un color lila en las estrellas algo más calientes. En las atmósferas más frías, que son las más densas, esa densidad deforma las bandas (y, en al menos una estrella, quizá también lo haga un campo magnético), y el color se vuelve rosa.
• Las colisiones entre hidrógeno y helio en las atmósferas mixtas más frías desplazan el color hacia el cian.

¿Puedes verlas?

No. Ninguna de estas estrellas se ve a simple vista, y con un telescopio nuestros ojos distinguen mal los colores cuando la luz es débil, así que los colores no se apreciarían de forma fiable. Además, vistas de cerca, estas estrellas serían muchísimo más brillantes de lo que puede mostrar cualquier pantalla. Son los colores que resultan del cálculo físico, y no se pueden comprobar en el cielo de esta noche.