Studi Ungkap Katai Putih Memancarkan Warna Hijau hingga Ungu

Bintang katai putih ternyata dapat menunjukkan variasi warna yang tidak biasa, mulai dari hijau, merah muda, sian, kuning, hingga ungu. Temuan penelitian yang dipimpin astrofisikawan University of Warwick, Mark Hollands, ini memperlihatkan hubungan antara karakteristik atmosfer bintang dan spektrum cahaya yang dihasilkannya, seperti dilansir dari Detikcom. Berbeda dengan bintang yang umumnya tampak putih berkelip ketika diamati dari Bumi, katai putih memiliki karakteristik khusus yang memungkinkan spektrum warnanya menyimpang dari pola yang lazim.

Perbedaan tersebut berkaitan dengan kondisi fisik lapisan luar serta unsur kimia yang terdapat di dalam atmosfernya. Katai putih merupakan sisa bintang tua yang telah melewati sebagian besar tahap kehidupannya. Menurut NASA, objek ini dapat berusia 12-13 miliar tahun dan memiliki tingkat kecerlangan sangat rendah jika dibandingkan dengan banyak bintang lain.

Ilustrasi tingkat kecerlangannya bahkan digambarkan tidak melampaui bola lampu 100 watt yang diamati dari Bulan. Walaupun redup, objek ini menyimpan informasi penting mengenai materi penyusun bintang dan sistem planet yang pernah mengitarinya.

Bintang katai putih terbentuk dari bintang seperti Matahari. Massanya sebanding dengan Matahari, tetapi ukurannya kurang lebih setara dengan Bumi, sehingga materi di dalamnya memiliki kepadatan yang sangat tinggi. Pada atmosfer katai putih yang paling dingin, kepadatan materi dapat mencapai sekitar satu gram per sentimeter kubik. Dalam lingkungan ekstrem tersebut, unsur seperti karbon, kalsium, dan natrium berinteraksi dengan plasma helium di sekitarnya dan memengaruhi penyerapan cahaya pada berbagai rentang panjang gelombang.

Komposisi atmosfer memengaruhi warna bintang

Penelitian Mark Hollands dan timnya mengkaji 151 bintang katai putih dalam jarak 20 parsec atau sekitar 65 tahun cahaya dari Bumi. Hasil analisis menunjukkan bahwa variasi warna tertentu berkaitan dengan unsur yang terkandung dalam objek-objek tersebut. Hollands menjelaskan bahwa sebagian besar katai putih memperlihatkan karakteristik spektrum yang dapat dipahami melalui pola umum. Namun, sejumlah objek memiliki kondisi fisik lapisan luar yang berbeda sehingga menghasilkan penyimpangan spektrum yang cukup besar.

"Yang kami temukan adalah, untuk sebagian besar katai putih, hal itu juga sama. Tetapi ada beberapa kasus khusus di mana fisika di lapisan luar bintang-bintang ini cukup aneh sehingga menyebabkan penyimpangan yang cukup besar dalam hal spektrumnya," kata Hollands, dikutip dari CNN Science, Selasa (20/10/2026). Warna yang teramati dalam penelitian tersebut bukan sekadar perbedaan tampilan. Setiap variasi dapat memberikan petunjuk mengenai kondisi atmosfer dan material yang memengaruhi perjalanan cahaya dari bintang menuju pengamat.

Arti variasi warna katai putih

Warna hijau dikaitkan dengan kandungan kalsium, natrium, dan litium. Keberadaan unsur-unsur tersebut memengaruhi karakteristik spektrum yang diproyeksikan dari bintang katai putih.

Sementara itu, rona merah muda menyerupai salmon berhubungan dengan kepadatan molekul karbon yang tinggi. Temuan ini memperlihatkan bahwa komposisi kimia dapat menghasilkan perbedaan spektrum yang mencolok pada objek yang tergolong redup. Warna kuning berkaitan dengan material sisa komet dan asteroid yang hancur, termasuk puing-puing dari sistem planet purba.

Material tersebut dapat memperkaya kandungan unsur pada bintang katai putih dan memengaruhi spektrum cahayanya. Adapun katai putih yang lebih dingin dengan atmosfer campuran hidrogen dan helium dapat memperlihatkan semburat sian atau biru pucat. Warna tersebut dikaitkan dengan tumbukan molekul hidrogen dan atom helium dalam atmosfer yang sangat padat.

Spektrum cahaya membantu mengungkap materi planet

Untuk mempelajari karakteristik tersebut, para peneliti menggunakan data yang telah tersedia guna memproyeksikan warna bintang katai putih. Pendekatan ini dipilih karena tidak ada bintang katai putih yang berada cukup dekat untuk diamati secara langsung berdasarkan warna yang menjadi fokus penelitian tersebut.

Spektrum bintang dapat dipahami sebagai pola yang terbentuk ketika cahaya dipisahkan berdasarkan panjang gelombangnya. Proses ini serupa dengan cara prisma menguraikan cahaya Matahari menjadi berbagai warna yang terlihat seperti pelangi. Melalui pola spektrum, para astronom dapat mempelajari unsur kimia yang memengaruhi cahaya sebuah bintang. Hollands menjelaskan bahwa informasi tersebut juga dapat dimanfaatkan untuk menyelidiki komposisi material planet.

"Jadi, kita sebenarnya dapat menggunakan katai putih sebagai semacam alat diagnostik untuk mengukur komposisi kimia materi planet," tuturnya. Pengamatan terhadap katai putih dengan demikian tidak hanya membantu menjelaskan karakteristik bintang tua, tetapi juga menyediakan petunjuk mengenai material dari sistem planet yang berkaitan dengannya.

Penelitian lanjutan akan memperluas data spektrum

Meskipun penelitian ini bertumpu pada data yang telah dikumpulkan sebelumnya, pendekatan tersebut membuka peluang untuk mengidentifikasi lebih banyak katai putih dengan karakteristik spektrum yang tidak biasa. Jumlah objek yang dianalisis menjadi dasar bagi penelitian lanjutan mengenai variasi warna dan komposisi atmosfer. Hollands menyebutkan bahwa masih terdapat bintang katai putih yang belum memiliki data spektrum.

Survei spektroskopi yang tersedia diharapkan dapat meningkatkan jumlah objek dengan informasi tersebut hingga sepuluh kali lipat. "Kita mengetahui adanya bintang katai putih yang belum kita miliki spektrumnya. Tetapi semua itu akan segera berubah karena ada cukup banyak survei spektroskopi.

Kita akan mendapatkan peningkatan sepuluh kali lipat dalam jumlah bintang katai putih yang memiliki spektrum. Jadi, mungkin, jika kita beruntung, kita akan beralih dari satu atau mungkin dua bintang katai putih hijau menjadi 10 atau 20," katanya.

Penambahan data spektrum tersebut berpotensi membantu para peneliti menemukan lebih banyak katai putih dengan warna yang tidak umum. Dengan demikian, hubungan antara komposisi atmosfer, sifat fisik bintang, dan karakteristik cahayanya dapat dikaji melalui sampel pengamatan yang lebih luas.