Estudo revela que anãs brancas podem ter cores incomuns, como verde e rosa

Um estudo recente, liderado por pesquisadores da Universidade de Warwick (Inglaterra) e publicado na revista RAS Techniques and Instruments (RASTI), desafia a percepção tradicional sobre as cores das estrelas. A pesquisa analisou detalhadamente a estrela anã WDJ1330+6435, localizada a aproximadamente 280 anos-luz da Terra, e descobriu que, se observada de perto, ela apresentaria uma cor verde pálida. Além disso, o estudo revelou que um pequeno grupo de anãs brancas pode brilhar em tonalidades incomuns como rosa, ciano, amarelo e roxo, inspirando o título do artigo científico: “Any colour you like” (“Da cor que você quiser”), uma referência à famosa faixa instrumental do álbum The Dark Side of the Moon, do Pink Floyd.

O que é uma estrela anã branca?

As estrelas, ao envelhecerem, passam por transformações em sua estrutura e composição. Estrelas semelhantes ao Sol se expandem até se tornarem gigantes vermelhas. No final desse ciclo, elas ejetam suas camadas externas, formando nebulosas, enquanto o núcleo estelar superquente se contrai, tornando-se uma anã branca. Este objeto tem um tamanho similar ao da Terra, mas com uma massa comparável à do Sol.

As primeiras anãs brancas descobertas eram muito quentes e emitiam luz branca ou azul pálida. Com o tempo, elas esfriam gradualmente ao longo de bilhões de anos, pois não geram mais energia interna. Essa variação de temperatura resulta em anãs brancas mais quentes e outras mais frias, sendo nestas últimas que surgem as cores mais incomuns.

Transformando luz estelar em visão de cor

Para determinar a cor percebida por um olho humano, os pesquisadores aplicaram um algoritmo a um modelo de visão humana de cor. Este modelo simula como os três tipos de células retinianas responsáveis pela cor – os cones L (vermelho), M (verde) e S (azul) – seriam estimulados pela luz estelar. O objetivo é reproduzir a percepção de um olho humano médio.

Na etapa final, cada estrela é associada a coordenadas em um diagrama cromático conhecido como CIE 1931, definindo sua cor visível. Essa metodologia permitiu à equipe de pesquisa identificar que algumas estrelas anãs, antes classificadas como brancas, seriam observadas em tons muito distintos.

A primeira estrela que brilha em verde

A chave para essas cores incomuns reside na altíssima densidade atmosférica das anãs brancas, milhões de vezes superior à da fotosfera solar. Nessas atmosferas comprimidas, átomos e moléculas colidem frequentemente, alterando seus níveis energéticos e, consequentemente, a emissão e absorção de luz.

Elementos como carbono, cálcio e sódio, em atmosferas tão densas, absorvem luz em faixas de comprimentos de onda muito mais amplas do que em ambientes menos densos. Isso faz com que o espectro de emissão dessas anãs brancas seja “mutilado” em extensas regiões cromáticas, desviando a cor da estrela dos tons tradicionais de vermelho, branco e azul. A estrela WDJ1330+6435, com temperatura superficial de cerca de 4.240 K (3.966,8°C), é um exemplo notável. Sua atmosfera, enriquecida com cálcio, sódio e lítio após a desintegração de seu sistema planetário, absorve comprimentos de onda azuis e alaranjados, conferindo-lhe um aspecto esverdeado.

Uma ampla gama cromática, mas com o branco como protagonista

Ao analisar um conjunto de anãs brancas, os pesquisadores observaram que suas cores se agrupam de acordo com a composição de suas atmosferas. Anãs brancas ricas em carbono tendem a apresentar tons rosados ou púrpuras, enquanto aquelas enriquecidas com material de asteroides e cometas se aproximam da cor amarela.

Em contraste com a estrela verde, o estudo também identificou a que pode ser a estrela mais avermelhada já conhecida, a WDJ1011+2845. Essa anã branca possui alta concentração de carbono, resultando em amplas faixas de absorção que concentram sua emissão de luz em comprimentos de onda superiores a 600 nanômetros, conferindo-lhe um intenso brilho avermelhado.

O que diz a pesquisa

Um estudo publicado na revista RAS Techniques and Instruments, intitulado “Any colour you like: the diverse chromaticities of white dwarfs”, investigou como a combinação de temperatura e composição química afeta as cores percebidas das anãs brancas. Embora a maioria das anãs brancas apresente cores semelhantes às de corpos negros, o estudo demonstrou exemplos de estrelas que pareceriam amarelas, verdes, cianas, rosas ou púrpuras se seus discos estelares pudessem ser resolvidos. A análise de uma amostra local de anãs brancas a 20 parsecs revelou uma temperatura de cor correlacionada mediana de aproximadamente 6800 K, confirmando que, em média, as anãs brancas são de cor branca. O estudo também mostrou como modelos de anãs brancas podem ser usados para gerar imagens precisas em cores de seus discos estelares.