近くで見ると「緑色」に見える星があった 白色矮星はピンクや水色など色とりどり、英ウォーリック大などが計算

英ウォーリック大学のマーク・ホランズ氏らの研究チームは、星の一生の最後に残る「白色矮星(はくしょくわいせい)」が、人の目にどんな色に見えるかを計算した論文を、学術誌「RAS Techniques and Instruments」に発表した。多くの白色矮星はほぼ白だったが、近くで見れば緑色に見えるはずの星もあった。

白色矮星は、太陽のような星が燃料を使い果たしたあとに残る、小さくて重い星だ。

星の色は温度で決まる、はずだった

太陽のように中心で燃えている星(主系列星)は、温度が低いとオレンジ、太陽くらいで白、とても熱いと青っぽく見える。論文によると、こうした星の光は、温度だけで色が決まる理想的な光(黒体放射)に近いため、色の幅がこの範囲に収まる。

白色矮星はちがう。冷えた白色矮星の大気はとても濃く、1立方センチメートルあたり約1グラムにもなる。そこに炭素やカルシウム、ナトリウムなどが混じると、特定の色の光を強く吸い込み、光の色の配分が理想的な光から大きくずれる。

何が分かったのか

研究チームは、白色矮星の光の計算モデルと、人の目の色の感じ方を数値にした国際的な基準を使って、温度と大気の成分の組み合わせごとに、人の目に映る色を割り出した。

• 平均すると本当に白い: 太陽から20パーセク(約65光年)以内の白色矮星150個あまりを調べると、色の真ん中の値は、色温度で約6800Kだった。白色矮星は、平均すれば確かに白い星だという
• 色とりどりの星も: すでに知られている星の中に、近くから見れば黄色、緑、水色(シアン)、ピンク、紫に見えるはずの星があった
• 黄緑色の星: 「WD J1330+6435」は、表面の温度が約4240Kの白色矮星だ。ナトリウムがオレンジの光を、カルシウムが紫の光を吸うため、残った光が500ナノメートルあたりに集まり、黄緑色(シャルトルーズグリーン)に見える。研究チームは、知る限り、ほかに緑色に見えるとされた星はなく、白色矮星が今のところ唯一の「緑の星」だとしている
• 冷たいのに青い星: 「WD J2356−2054」は、表面が約4000Kと冷たいのに、ナトリウムが光の真ん中の色をほとんど吸うため、鮮やかな青に見える

ここでいう色は、星の円盤が見えるほど近くまで寄ったときに、人の目に映るはずの色を計算したものだ。地上の望遠鏡で見ると緑色に光って見える、という意味ではない(TECHNOVAの見方)。

かんたんに言うと

ふつうの星の色は、温度が分かればおおよそ決まる。ところが、燃え尽きた星である白色矮星は、大気が濃いせいで特定の色を強く吸い込み、絵の具を混ぜるように色が変わる。その結果、ピンクや水色、そして「緑の星」まで生まれうるという。

太陽の光も、さまざまな色が混ざっているから白っぽく見える。特定の色だけが大きく抜け落ちると、残った光の色が表に出てくる(TECHNOVAの見方)。

日本では

日本の研究機関が関わった研究ではない。日本では、科学ニュースのサイトのナゾロジーが、「史上初の緑色の星」として紹介している。

まとめ

英ウォーリック大学などの研究で、白色矮星は平均すれば白いものの、近くで見ればピンクや水色、緑など、色とりどりに見えるはずの星があることが分かった。研究チームは、冷えた白色矮星をもっと調べれば、鮮やかな緑や青の星がさらに見つかるかもしれないとしている。