Durante décadas, el color de las estrellas ha servido como una de las herramientas más útiles para interpretar sus propiedades físicas. Las estrellas relativamente frías tienden a presentar tonos rojizos o anaranjados, mientras que las más calientes pueden adquirir una apariencia blanca o azulada. Sin embargo, una nueva investigación astronómica indica que esta relación, aunque funciona para numerosos astros, no explica toda la diversidad de las enanas blancas.
Un equipo de la Universidad de Warwick, en Reino Unido, ha estudiado cómo percibiría el ojo humano la luz emitida por estos objetos y ha identificado modelos de color que incluyen tonalidades verdes, rosas, amarillas, cian y púrpuras. El trabajo, publicado en la revista RAS Techniques and Instruments, señala que determinadas combinaciones de elementos químicos y condiciones atmosféricas pueden modificar el espectro de una enana blanca hasta producir una apariencia muy diferente de la que cabría esperar por su temperatura.
Uno de los casos más llamativos es WD J1330+6435, una enana blanca cuya luz podría percibirse como verde amarillenta. Los investigadores también destacan WD J1011+2845, un objeto situado a unos 48 años luz de la Tierra cuya emisión, según sus modelos, presenta un tono rosa salmón especialmente intenso.
El hallazgo no significa que los astrónomos hayan fotografiado directamente estrellas verdes o rosas con ese aspecto. Se trata de una reconstrucción basada en datos espectroscópicos y modelos de visión humana. Precisamente ahí reside el interés científico: la luz de las estrellas contiene información que va mucho más allá de su brillo y permite descubrir propiedades que una observación convencional no mostraría.
Las enanas blancas son los restos compactos que quedan cuando las estrellas de masa baja o intermedia, como el Sol, llegan al final de su evolución. Tras consumir gran parte de su combustible nuclear, estas estrellas expulsan sus capas exteriores y dejan atrás un núcleo extremadamente denso que ya no mantiene la fusión nuclear ordinaria. El objeto resultante es capaz de concentrar una masa comparable a la del Sol en un volumen semejante al de la Tierra, una enorme densidad que las distingue claramente de las estrellas que aún fusionan hidrógeno en su interior. Así, aunque inicialmente pueden estar muy calientes, dejan de producir energía mediante fusión y se enfrían gradualmente durante miles de millones de años.
Su nombre procede de los primeros ejemplares estudiados, muchos de los cuales parecían blancos o azulados debido a sus elevadas temperaturas. Con el tiempo, esa descripción se convirtió en una imagen simplificada: la de un remanente estelar que, independientemente de sus particularidades, debía conservar un aspecto blanco o azulado.
La investigación de Warwick muestra que esa imagen no recoge toda la realidad. La temperatura continúa siendo importante, pero el color observado también depende de cómo los elementos químicos presentes en la atmósfera absorben y modifican distintas longitudes de onda de la luz.
En condiciones habituales, el espectro de una estrella puede aproximarse al de un radiador ideal, cuyo color depende principalmente de la temperatura. En las enanas blancas más peculiares, sin embargo, la composición química y la extraordinaria densidad atmosférica pueden alterar ese patrón.
Por qué algunas enanas blancas parecen verdes, rosas o amarillas
La clave de este fenómeno radica en las condiciones físicas de las atmósferas de las enanas blancas, ya que incluso aquellas que están relativamente frías pueden poseer capas atmosféricas con densidades extraordinarias. El estudio señala valores que pueden alcanzar aproximadamente un gramo por centímetro cúbico, una cifra comparable a la densidad del agua y millones de veces superior a la de la fotosfera solar. En un entorno tan extremo, los átomos y las moléculas interactúan de una forma muy distinta a la observada en atmósferas estelares menos densas; por ello, elementos presentes en pequeñas cantidades—como el carbono, el calcio o el sodio—pueden absorber determinadas partes del espectro y alterar por completo el equilibrio de colores que llega al observador.
El resultado depende de qué elementos están presentes, de su abundancia y de las condiciones de presión y temperatura. Por eso no existe un único color alternativo que caracterice a todas las enanas blancas: algunas pueden presentar matices amarillos, otras tonos rosados o púrpuras, y otras una apariencia cian o azul pálido.
Los investigadores relacionan estas diferencias con distintas composiciones atmosféricas. Las enanas blancas ricas en carbono tienden, según los modelos, a presentar tonos rosa o púrpura. Aquellas que han acumulado restos de asteroides y cometas pueden adquirir una apariencia amarillenta, mientras que las atmósferas que contienen mezclas de hidrógeno y helio pueden generar tonos cian por las interacciones entre moléculas de hidrógeno y átomos de helio.
La consecuencia es importante para la interpretación astronómica: dos objetos con temperaturas similares no tienen por qué presentar exactamente el mismo color. La temperatura sigue ofreciendo información esencial, pero la composición química puede alterar de manera significativa la luz que finalmente se observa.
Entre los objetos analizados, la enana blanca WD J1330+6435 destaca por una característica que parece sacada de la ciencia ficción. Según los investigadores, su temperatura ronda los 4.000 grados Celsius y su atmósfera contiene elementos—como calcio, litio y sodio—asociados a la acumulación de material rocoso procedente de su antiguo sistema planetario. De todos ellos, el sodio desempeña un papel especialmente relevante, ya que sus líneas de absorción afectan a la parte anaranjada del espectro visible, modificando la combinación de longitudes de onda que llega al ojo humano. De hecho, en los modelos del equipo, este efecto produce una inusual tonalidad verde amarillenta descrita como chartreuse.
Los investigadores señalan que, hasta donde alcanza su conocimiento, no se había identificado de forma convincente otra estrella cuya luz integrada pudiera percibirse como verde. Conviene matizar, no obstante, que esta afirmación se refiere a la apariencia cromática calculada a partir de su espectro, no a una observación directa de una esfera verde en el cielo.
El caso también ofrece una pista sobre la historia de los sistemas planetarios. Los elementos rocosos detectados en la atmósfera de algunas enanas blancas pueden proceder de cuerpos que sobrevivieron a la evolución de la estrella o que fueron perturbados y destruidos posteriormente. Sus restos acabaron cayendo sobre el remanente estelar y dejaron una huella química detectable.
De esta forma, estudiar el color y la composición de una enana blanca puede ayudar a reconstruir qué materiales existían en un sistema planetario anterior. Aunque la estrella ya haya abandonado su fase de vida normal, todavía puede conservar señales de los cuerpos que la orbitaban.
En el extremo opuesto del estudio aparece WD J1011+2845, una enana blanca situada a unos 48 años luz de la Tierra que el equipo identifica como un ejemplo de color rosa salmón especialmente intenso. Esta peculiar tonalidad está relacionada con la presencia de carbono en sus capas exteriores ya que, según la interpretación de los investigadores, la convección en este objeto ha contribuido a transportar dicho elemento desde las regiones internas hasta la superficie. Una vez allí, las moléculas de carbono modifican el espectro de luz de una manera que favorece una apariencia marcadamente rojiza y rosada.
Los modelos indican que una parte muy importante de la luz emitida queda concentrada en longitudes de onda superiores a los 600 nanómetros, justo dentro de la región naranja y roja del espectro visible, lo que explica su peculiar tonalidad. Este caso ilustra a la perfección por qué el color no puede utilizarse como un termómetro universal sin considerar antes la composición del objeto; mientras que en una estrella convencional la apariencia rojiza suele relacionarse con temperaturas relativamente bajas, en una enana blanca las características moleculares de su atmósfera pueden modificar por completo esa relación, generando un color que no se explica únicamente por la temperatura.
Una de cada 30 enanas blancas podría tener un color inusual
Para comprobar si estos casos eran rarezas aisladas o parte de una población más amplia, los investigadores analizaron una muestra de 151 enanas blancas situadas a menos de 20 pársecs de la Tierra—una distancia equivalente a unos 65 años luz—. Entre ellas, cinco objetos mostraron colores especialmente inusuales: dos presentaban tonos amarillos y tres, rosas. A partir de este hallazgo, el equipo estima que aproximadamente una de cada 30 enanas blancas podría emitir una luz de color poco habitual.
La proporción es relevante, aunque debe interpretarse con cautela. La muestra es limitada y las estimaciones sobre la población completa dependen de cómo se seleccionan los objetos y de la capacidad de detectar sus características espectrales. El resultado ofrece una indicación de que las enanas blancas de colores extraños no son necesariamente excepciones únicas, pero no significa que una de cada 30 haya sido observada directamente como una estrella verde, rosa o púrpura.
El estudio también corrige otra idea extendida: que las enanas blancas son, por regla general, azules. Los ejemplares más calientes y brillantes resultan más fáciles de detectar a grandes distancias, por lo que pueden estar sobrerrepresentados en los catálogos construidos a partir del brillo. En la muestra cercana analizada, la temperatura de color mediana fue de aproximadamente 6.800 kelvin, correspondiente a una apariencia blanca.
En este contexto, ninguna de las enanas blancas estudiadas está lo bastante cerca como para observar directamente su superficie y distinguir su color con el nivel de detalle que sería necesario para verificar estas tonalidades a simple vista. Los científicos recurrieron, en cambio, a la espectroscopia.
Esta distinción importa porque las imágenes astronómicas suelen utilizar colores asignados o combinados para destacar fenómenos que el ojo humano no podría distinguir directamente. En este estudio, los colores se calcularon a partir de los espectros y de modelos de percepción, por lo que describen la apariencia visual estimada de la luz estelar. @mundiario