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Salga al exterior en una noche oscura y sin luna. Mira hacia arriba. ¿Es diciembre o enero? Fíjate en Betelgeuse, que brilla dulcemente en rojo en el hombro de Orión, y en Rigel, de un azul láser en su rodilla. Un mes después, la amarilla Capella cabalga en lo alto de Auriga.
¿Es julio? Encuentra Vega, un zafiro en Lyra, o Antares, el corazón rojo anaranjado de Scorpius.
De hecho, en cualquier época del año puedes encontrar colores en el cielo. La mayoría de las estrellas parecen blancas, pero las más brillantes muestran colores. Rojo, naranja, amarillo, azul… casi todos los colores del arco iris. Pero oye, espera un segundo. ¿Dónde están las estrellas verdes? ¿No deberíamos verlas?
No. Es una pregunta muy común, pero de hecho no vemos ninguna estrella verde. He aquí la razón.
Toma un soplete (¡en sentido figurado!) y calienta una barra de hierro. Después de un momento, brillará en rojo, luego en naranja, luego en blanco azulado. Luego se derretirá. Es mejor usar un soporte para ollas.
¿Por qué brilla? Cualquier materia por encima de la temperatura del cero absoluto (unos -273 Celsius) emitirá luz. La cantidad de luz que emite, y sobre todo la longitud de onda de esa luz, depende de la temperatura. Cuanto más caliente es el objeto, más corta es la longitud de onda.
Los objetos fríos emiten ondas de radio. Los objetos extremadamente calientes emiten luz ultravioleta, o rayos X. En un rango muy estrecho de temperaturas, los objetos calientes emiten luz visible (longitudes de onda que van desde unos 300 nanómetros hasta unos 700 nm).
Tenga en cuenta -y esto es fundamental en un minuto- que los objetos no emiten una sola longitud de onda de luz. En su lugar, emiten fotones en un rango de longitudes de onda. Si utilizas algún tipo de detector que sea sensible a las longitudes de onda de la luz emitida por un objeto, y luego trazas el número de ellos frente a la longitud de onda, obtienes un gráfico asimétrico llamado curva de cuerpo negro (la razón detrás de ese nombre no es importante aquí, pero puedes buscarla si te interesa – sólo tienes que configurar tu Filtrado de Búsqueda Segura en "on". Confía en mí). Es un poco como una curva de campana, pero se corta bruscamente en las longitudes de onda más cortas, y se reduce en las más largas.
Aquí hay un ejemplo de varias curvas, correspondientes a diversas temperaturas de los objetos (tomadas de las notas de clase en línea en la UW:
El eje x es el color de la longitud de onda (color, si se quiere), y el espectro de los colores visibles se superpone como referencia. Se puede ver la forma característica de la curva del cuerpo negro. A medida que el objeto se calienta, el pico se desplaza hacia la izquierda, hacia longitudes de onda más cortas.
Un objeto que está a 4500 Kelvins (unos 4200 Celsius o 7600 F) tiene un pico en la parte naranja del espectro. Caliéntelo hasta 6000 Kelvin (aproximadamente la temperatura del Sol, 5700 C o 10.000 F) y los picos se encuentran en el azul-verde. Si se calienta más, los picos se desplazan hacia el azul, o incluso hacia longitudes de onda más cortas. De hecho, las estrellas más calientes emiten la mayor parte de su luz en el ultravioleta, en longitudes de onda más cortas que las que podemos ver con nuestros ojos.
Ahora espera un segundo (de nuevo)… si el Sol alcanza su pico en el azul-verde, ¿por qué no se ve azul-verde?
¡Ah, esta es la pregunta clave! Es porque puede tener un pico en el azul-verde, pero sigue emitiendo luz en otros colores.
Mira la gráfica de un objeto tan caliente como el Sol. Esa curva tiene un pico en el azul-verde, por lo que emite la mayoría de sus fotones allí. Pero también emite algunos más azules y otros más rojos. Cuando miramos al Sol, vemos todos estos colores mezclados. Nuestros ojos los mezclan para producir un solo color: el blanco. Sí, blanco. Algunas personas dicen que el Sol es amarillo, pero si fuera realmente amarillo para nuestros ojos, entonces las nubes se verían amarillas, y la nieve también (toda, no sólo parte de ella en su patio trasero donde su perro pasa el rato).
Ok, así que el Sol no parece verde. Pero, ¿podemos jugar con la temperatura para conseguir una estrella verde? ¿Tal vez una que esté ligeramente más caliente o más fría que el Sol?
Resulta que no, no se puede. Una estrella más caliente emitirá más azul, y una más fría más rojo, pero no importa lo que sea, nuestros ojos no lo verán como verde.
El fallo no está en las estrellas (bueno, no del todo), sino en nosotros mismos.
Nuestros ojos tienen células sensibles a la luz llamadas bastones y conos. Los bastones son básicamente los detectores de luminosidad, y son ciegos al color. Los conos ven el color, y hay tres tipos: unos sensibles al rojo, otros al azul y el tercero al verde. Cuando la luz incide sobre ellos, cada uno se dispara en una cantidad diferente; la luz roja (por ejemplo, la de una fresa) realmente hace que los conos rojos se exciten, pero los conos azules y verdes son más bien blas&eagudos al respecto.
La mayoría de los objetos no emiten (o reflejan) un solo color, por lo que los conos se disparan con cantidades variables. Una naranja, por ejemplo, hace que los conos rojos se activen aproximadamente el doble que los verdes, pero deja tranquilos a los azules. Cuando el cerebro recibe la señal de los tres conos, dice "Esto debe ser un objeto que es de color naranja." Si los conos verdes están viendo tanta luz como los rojos, y los azules no ven nada, lo interpretamos como amarillo. Y así sucesivamente.
Así que la única forma de ver una estrella como verde es que sólo emita luz verde. Pero como puedes ver en el gráfico anterior, eso es prácticamente imposible. Cualquier estrella que emita mayoritariamente verde emitirá también mucho rojo y azul, lo que hará que la estrella parezca blanca. Si se cambia la temperatura de la estrella, ésta se verá naranja, amarilla, roja o azul, pero no se podrá obtener el color verde. Nuestros ojos simplemente no lo verán así.
Por eso no hay estrellas verdes. Los colores que emiten las estrellas junto con la forma en que nuestros ojos ven esos colores prácticamente lo garantizan.
Pero eso no me molesta. Si alguna vez has puesto el ojo en un telescopio y has visto la brillante Vega o la rojiza Antares o la profundamente anaranjada Arcturus, tampoco te importará mucho. Las estrellas no vienen en todos los colores, pero vienen en bastantes colores, y son fantásticamente hermosas por ello.
Nota: este no es el final de la historia. Hay objetos verdes en el espacio, y algunas estrellas sí aparecen verdes… pero eso es para otro post, próximamente. Promesa.