Ngôi sao xanh lục đầu tiên được biết đến là WD J1330+6435, một sao chết nhuốm màu natri

Một ngôi sao trông có màu xanh lục trong mắt người cuối cùng đã xuất hiện, và đó là một ngôi sao đã chết. Các nhà thiên văn học tại Đại học Warwick đã tính ra màu sắc thật của hàng chục lõi sao đã tàn lụi và tìm thấy một lõi mà ánh sáng của nó, nếu nhìn từ cự ly gần, sẽ tỏa ra sắc xanh vàng nhạt (chartreuse). Chưa từng có ngôi sao nào khác, dù còn sống hay đã chết, được chứng minh một cách thuyết phục là có màu xanh lục.

Cũng phân tích này còn phát hiện những tàn dư sao trông có màu hồng cá hồi, tím, vàng hoặc xanh lơ, những màu mà các ngôi sao thông thường không bao giờ có. Ai từng được dạy rằng sao chỉ có màu đỏ, cam, trắng và xanh lam giờ đây có thêm một bảng màu rộng hơn, dù không ai có thể nhìn thấy những màu này bằng mắt thường.

Ngôi sao này mang tên WD J1330+6435, một sao lùn trắng trên bầu trời phương bắc. Sao lùn trắng là phần còn lại khi một ngôi sao như Mặt Trời cạn nhiên liệu hạt nhân, và chúng có tên gọi này nhờ những ví dụ đầu tiên được phát hiện, vốn nóng và tỏa sáng màu trắng hoặc xanh lam nhạt. Ngôi sao này có nhiệt độ khoảng 4.240 kelvin, và bầu khí quyển của nó chứa dấu vết natri, canxi và liti mà nó đã hút vào từ đống đổ nát đá của hệ hành tinh cũ.

“Dấu vết natri trong bầu khí quyển của sao lùn trắng này hấp thụ phần màu cam của quang phổ, để lại một vầng sáng xanh lục ma mị”, Mark Hollands, nghiên cứu viên Warwick Prize Fellow tại Đại học Warwick và là người dẫn dắt công trình, cho biết. “Hãy tưởng tượng bạn đứng trên một hành tinh và ngước nhìn một ngôi sao xanh lục. Cảm giác như một điều bước ra từ khoa học viễn tưởng.”

Cách máy tính tìm ra những màu sắc mà kính thiên văn không cho thấy

Không một bức ảnh kính thiên văn nào có thể xác định màu của một ngôi sao. Sao lùn trắng quá mờ để thấy bằng mắt thường, mắt người mất phần lớn khả năng cảm nhận màu trong bóng tối ngay cả khi nhìn qua thị kính, còn ảnh từ các cuộc khảo sát bầu trời gán các bộ lọc vào các kênh đỏ, lục và lam theo màu giả.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu bỏ qua hình ảnh và làm việc với quang phổ, tức các phép đo tách ánh sáng của một ngôi sao thành từng bước sóng riêng lẻ. Họ dùng quang phổ quan sát từ Sloan Digital Sky Survey (Khảo sát Bầu trời Số Sloan) và Montreal White Dwarf Database (Cơ sở dữ liệu Sao lùn trắng Montreal), cùng các mô hình khí quyển từ một mã của Detlev Koester thuộc Đại học Kiel, rồi đưa từng phổ qua các hàm khớp màu năm 1931 của Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng, bản mô tả toán học chuẩn về cách mắt người phản ứng với ánh sáng, và chuyển sang không gian màu sRGB mà các màn hình thông thường sử dụng.

Kết quả là màu sắc mà một người sẽ cảm nhận khi ở đủ gần để thấy ngôi sao như một chiếc đĩa. Nhóm cũng dựng hình những chiếc đĩa đó, có tính đến hiện tượng tối rìa, tức cách ánh sáng mờ dần và đổi sắc về phía mép ngôi sao. Với WD J1330+6435, phần tâm hiện lên màu xanh lục nhạt rực rỡ, còn vành ngoài cùng ánh lên một sắc cam mờ.

Vì sao một ngôi sao chết có thể chuyển sang màu xanh lục

Một ngôi sao bình thường hoạt động gần như một vật phát sáng hoàn hảo, nên màu của nó đi theo nhiệt độ, giống như một thanh sắt nung chuyển từ đỏ sang cam rồi sang trắng. “Hầu hết các ngôi sao, kể cả phần lớn sao lùn trắng, hoạt động như những ‘bộ bức xạ hoàn hảo’, nên màu của chúng gần như hoàn toàn do nhiệt độ quyết định. Nhưng chưa ai thực sự tìm hiểu xem còn điều gì khác có thể xảy ra với sao lùn trắng”, Hollands nói.

Điều làm sao lùn trắng khác biệt là áp suất. Ở những sao lạnh nhất, bầu khí quyển đạt khoảng một gam trên mỗi centimet khối, gần bằng mật độ của nước và đặc hơn hàng triệu lần so với bề mặt nhìn thấy được của Mặt Trời. Bị ép sát vào nhau ở mật độ như vậy, các nguyên tử natri, canxi hay cacbon hấp thụ ánh sáng trên những dải bước sóng rộng hơn nhiều so với ở bất kỳ nơi nào khác.

Ở WD J1330+6435, một vạch hấp thụ natri rộng nuốt mất phần màu cam của quang phổ, trong khi canxi hấp thụ đầu tím. Phần ánh sáng còn lại đạt đỉnh quanh 500 nanomet, trong vùng xanh lục. Màu của ngôi sao đến từ những mảnh vụn mà nó bồi tụ, chứ không phải từ nhiệt độ.

Những ngôi sao màu hồng, tím và xanh lơ

Phần còn lại của bảng màu đến từ những thành phần hóa học khác. Các sao lùn trắng có cacbon bị khuấy lên từ lõi tạo thành những phân tử hấp thụ ánh sáng đúng ở vùng mắt nhạy nhất, và chúng hiện ra màu hồng hoặc tím. Một trong số đó, WD J1011+2845, cách khoảng 48 năm ánh sáng, phát gần như toàn bộ ánh sáng ở bước sóng dài hơn 600 nanomet và có thể là ngôi sao đỏ nhất từng được ghi nhận, với sắc hồng cá hồi đậm.

Các sao lùn trắng lạnh pha trộn hydro và heli lại đi theo hướng ngược lại. Dưới áp suất cực lớn, các phân tử hydro va chạm với nguyên tử heli hấp thụ ánh sáng hồng ngoại mạnh đến mức phần ánh sáng còn lại dịch về phía xanh lam, khiến chúng mang sắc xanh lơ dù nhiệt độ thấp. Một ngôi sao giàu natri khác, WD J2356-2054, xanh đến mức không có nhiệt độ nào trên thang màu chuẩn khớp với nó, và nhóm nghiên cứu gọi đó là phiên bản giàu kim loại hơn của ngôi sao xanh lục. Hai sao nữa, WD J0851+1543 và WD J1351+2645, ngả xanh lục mờ nhạt hơn nhiều.

Rốt cuộc, sao lùn trắng trung bình vẫn có màu trắng

Để kiểm tra xem những trường hợp kỳ lạ này có phổ biến không, nhóm đã xem xét mọi sao lùn trắng đã biết trong phạm vi 20 parsec, khoảng 65 năm ánh sáng, tính từ Mặt Trời, một cuộc kiểm kê gồm khoảng 150 ngôi sao. Năm sao có màu bất thường, hai vàng và ba hồng, cho thấy trên toàn thiên hà, cứ khoảng 30 sao lùn trắng thì có một sao mang màu khác ngoài màu trắng.

Sao lùn trắng điển hình thì đơn giản là màu trắng. Nhiệt độ màu trung vị của mẫu lân cận vào khoảng 6.800 kelvin, gần với một bóng đèn gia dụng ánh sáng trắng lạnh khoảng 6.000 kelvin. Điều này điều chỉnh hình dung phổ biến rằng sao lùn trắng có màu xanh lam: những sao nóng, màu xanh lam sáng hơn và nhìn thấy được từ xa hơn, nên chúng chiếm đa số trong các cuộc khảo sát bị giới hạn theo độ sáng.

“Một phần ba mươi nghe có vẻ không phải là một tỷ lệ lớn, nhưng xét trên toàn bộ quần thể sao lùn trắng trong Vũ trụ, đó vẫn là rất nhiều ngôi sao có màu kỳ lạ ngoài kia”, Boris Gänsicke, giáo sư Khoa Vật lý tại Warwick, cho biết. “Tuy vậy, nếu lấy trung vị trên một quần thể sao lùn trắng mang tính đại diện, chúng tôi nhận thấy sao lùn trắng trung bình thực sự có màu trắng.”

Những điều màu sắc chưa thể khẳng định

Kết luận về màu xanh lục dựa trên một quang phổ nhiều nhiễu. Các tác giả thừa nhận màu thật của WD J1330+6435 có thể hơi khác so với tính toán của họ. Sự tự tin của họ đến từ một mô hình thứ hai, cũ hơn, của cùng ngôi sao này, được xây dựng với cách xử lý natri khác trong một nghiên cứu trước đó, và mô hình ấy cũng cho ra màu xanh lục.

Các màu sắc này cũng là kết quả tính toán chứ không phải quan sát. Chúng phụ thuộc vào mô hình khí quyển của những ngôi sao mà vật lý vẫn khó tái tạo, đặc biệt là các sao giàu cacbon, và vào một mô hình chuẩn về thị giác con người vốn không phản ánh được mọi đôi mắt. Các mẫu giàu cacbon và giàu kim loại được chọn để thể hiện các trường hợp cực đoan, nên chỉ cuộc kiểm kê trong phạm vi 20 parsec mới cho biết mỗi màu phổ biến đến đâu, và trong đó chỉ có năm ngôi sao màu bất thường. Hơn nữa, cũng không ai có thể kiểm chứng kết quả bằng cách nhìn.

Câu hỏi thường gặp về sao màu xanh lục

Có ngôi sao màu xanh lá không?

Cho đến nay, chưa có ngôi sao nào được chứng minh thuyết phục là trông có màu xanh lục. Theo phân tích của Đại học Warwick, WD J1330+6435, một sao lùn trắng có natri và canxi trong bầu khí quyển đặc, là ví dụ đầu tiên được biết đến.

Tại sao không có sao màu xanh lá?

Một ngôi sao bình thường phát ánh sáng trên một dải bước sóng rộng, với đỉnh nằm ở điểm do nhiệt độ của nó quyết định. Khi ánh sáng của một ngôi sao đạt đỉnh ở vùng xanh lục, nó vẫn phát ra rất nhiều ánh sáng đỏ và xanh lam, và hỗn hợp đó trông màu trắng đối với mắt. Chỉ sự hấp thụ mạnh loại bỏ các màu khác mới có thể để lại sắc xanh lục.

Có thể nhìn thấy sao xanh lục bằng kính thiên văn không?

Không. WD J1330+6435 và các sao lùn trắng khác quá mờ để thấy bằng mắt thường, và khi nhìn qua kính thiên văn, mắt mất khả năng phân biệt màu trong điều kiện thiếu sáng. Màu xanh lục là kết quả tính toán về những gì một người quan sát ở gần sẽ nhìn thấy.

Sao lùn trắng có màu gì?

Màu trắng. Xét tất cả sao lùn trắng trong phạm vi khoảng 65 năm ánh sáng quanh Mặt Trời, nhiệt độ màu trung vị gần 6.800 kelvin, trông có màu trắng đối với mắt người. Khoảng một trong 30 sao có màu bất thường như hồng hoặc vàng.

Bước tiếp theo

Bài báo của Hollands, Gänsicke, Pier-Emmanuel Tremblay (Warwick) và Koester được đăng trực tuyến trên RAS Techniques and Instruments ngày 15 tháng 10 năm 2026 dưới dạng truy cập mở, sau bản tiền ấn phẩm ngày 13 tháng 10. Đại học Warwick công bố kết quả vào ngày 19 tháng 10, Nature đưa nó vào mục điểm tin nghiên cứu (research highlight) hai ngày sau đó, và Ảnh Thiên văn trong Ngày của NASA (APOD) đăng hình minh họa của họa sĩ về ngôi sao xanh lục vào ngày 22 tháng 10. Nhóm cung cấp các mô hình quang phổ cho những nhà nghiên cứu khác khi có yêu cầu và đề xuất dùng những chiếc đĩa đã dựng hình cho hoạt động phổ biến khoa học.

Các tác giả kỳ vọng một mẫu lớn hơn gồm các sao lùn trắng lạnh, giàu kim loại sẽ lấp đầy một dải màu liên tục giữa WD J1330+6435 màu xanh lục và WD J2356-2054 màu xanh lam.

Tài liệu tham khảo: Hollands et al., “Any colour you like: the diverse chromaticities of white dwarfs,” RAS Techniques and Instruments, 2026. DOI: 10.1093/rasti/rzag069

Thẻ: thiên văn học, sao lùn trắng, University of Warwick, Mark Hollands, màu sắc sao, sao màu xanh lục