Ieșiți afară într-o noapte întunecată, fără lună. Priviți în sus. Este decembrie sau ianuarie? Priviți Betelgeuse, care strălucește într-un roșu stins la umărul lui Orion, și Rigel, un albastru laser la genunchiul lui. O lună mai târziu, Capella galbenă călărește sus în Auriga.

Este iulie? Găsiți Vega, un safir în Lyra, sau Antares, inima roșie-portocalie a lui Scorpius.

Nu există stele verzi!

De fapt, în orice moment al anului puteți găsi culori pe cer. Cele mai multe stele par albe, dar cele mai strălucitoare prezintă culoare. Roșu, portocaliu, galben, albastru… aproape toate culorile curcubeului. Dar hei, așteptați o secundă. Unde sunt stelele verzi? Nu ar trebui să le vedem?

Nu. Este o întrebare foarte frecventă, dar, de fapt, nu vedem nicio stea verde. Iată de ce.

Tineți o lampă de sudură (la figurat!) și încălziți o bară de fier. După o clipă, aceasta va străluci roșu, apoi portocaliu, apoi alb-albastru. Apoi se va topi. Mai bine folosiți un suport pentru oală.

De ce strălucește? Orice materie care depășește temperatura de zero absolut (aproximativ -273 Celsius) va emite lumină. Cantitatea de lumină pe care o emite și, mai ales, lungimea de undă a acelei lumini, depinde de temperatură. Cu cât obiectul este mai cald, cu atât lungimea de undă este mai scurtă.

Obiectele reci emit unde radio. Obiectele extrem de fierbinți emit lumină ultravioletă, sau raze X. La o gamă foarte îngustă de temperaturi, obiectele fierbinți vor emite lumină vizibilă (lungimi de undă de la aproximativ 300 de nanometri până la aproximativ 700 nm).

Atenție – și acest lucru este esențial peste un minut – obiectele nu emit o singură lungime de undă de lumină. În schimb, ele emit fotoni într-o gamă de lungimi de undă. Dacă ar fi să folosiți un fel de detector care este sensibil la lungimile de undă ale luminii emise de un obiect, și apoi să reprezentați grafic numărul acestora în funcție de lungimea de undă, veți obține un grafic dezechilibrat numit curba corpului negru (motivul din spatele acestui nume nu este important aici, dar îl puteți căuta dacă vă interesează — trebuie doar să vă setați SafeSearch Filtering la "on". Aveți încredere în mine aici). Seamănă puțin cu o curbă în formă de clopot, dar se întrerupe brusc la lungimi de undă mai mici și se reduce la cele mai mari.

Iată un exemplu de mai multe curbe, corespunzătoare diferitelor temperaturi ale obiectelor (preluat din notele de curs online de la UW:

Curbe de corp negru

Axa x este lungimea de undă (culoarea, dacă vreți) de culoare, iar spectrul de culori vizibile este suprapus pentru referință. Se poate observa forma caracteristică a curbei corpului negru. Pe măsură ce obiectul se încălzește, vârful se deplasează spre stânga, spre lungimi de undă mai scurte.

Un obiect care se află la 4500 Kelvins (aproximativ 4200 Celsius sau 7600 F) atinge vârful în partea portocalie a spectrului. Încălziți-l până la 6000 Kelvin (aproximativ temperatura Soarelui, 5700 C sau 10.000 F) și atinge vârful în partea albastru-verde. Încălziți-l și mai mult, iar vârfurile se mută în albastru, sau chiar spre lungimi de undă mai scurte. De fapt, cele mai fierbinți stele emit cea mai mare parte a luminii lor în ultraviolet, la lungimi de undă mai mici decât putem vedea cu ochii noștri.

Acum așteptați o secundă (din nou)… dacă Soarele atinge vârful în albastru-verde, de ce nu arată albastru-verde?

Ah, aceasta este întrebarea cheie! Pentru că s-ar putea să atingă vârful în albastru-verde, dar tot emite lumină în alte culori.

Vezi graficul pentru un obiect la fel de fierbinte ca Soarele. Acea curbă atinge vârful în albastru-verde, deci emite majoritatea fotonilor săi acolo. Dar încă mai emite unii care sunt mai albaștri și alții care sunt mai roșii. Când ne uităm la Soare, vedem toate aceste culori amestecate împreună. Ochii noștri le amestecă pentru a produce o singură culoare: albul. Da, alb. Unii oameni spun că Soarele este galben, dar dacă ar fi cu adevărat galben pentru ochii noștri, atunci norii ar părea galbeni, iar zăpada ar părea și ea galbenă (toată, nu doar o parte din ea în curtea din spate unde își petrece timpul câinele).

OK, deci Soarele nu pare verde. Dar putem să ne jucăm cu temperatura pentru a obține o stea verde? Poate una care să fie puțin mai caldă sau mai rece decât Soarele?

Se pare că nu, nu se poate. O stea mai caldă va emite mai mult albastru, iar una mai rece mai mult roșu, dar indiferent de ce, ochii noștri pur și simplu nu o vor vedea ca fiind verde.

Vina nu se află în stele (bine, nu în întregime), ci în noi înșine.

Ochii noștri au în ei celule sensibile la lumină numite bastonașe și conuri. Bastonașele sunt, practic, detectoarele de luminozitate și sunt oarbe la culoare. Conurile văd culoarea, și există trei tipuri: unele sensibile la roșu, altele la albastru, iar al treilea la verde. Când lumina le lovește, fiecare dintre ele este declanșată de o cantitate diferită; lumina roșie (de exemplu, de la o căpșună) îi excită cu adevărat pe conurile roșii, dar conurile albastre și verzi sunt mai degrabă blasé în această privință.

Majoritatea obiectelor nu emit (sau reflectă) o singură culoare, astfel încât conurile sunt declanșate de cantități diferite. Un portocaliu, de exemplu, declanșează conurile roșii de aproximativ două ori mai mult decât cele verzi, dar le lasă în pace pe cele albastre. Când creierul primește semnalul de la cele trei conuri, el spune "Acesta trebuie să fie un obiect care este portocaliu." Dacă conurile verzi văd la fel de multă lumină ca și cele roșii, iar cele albastre nu văd nimic, interpretăm acest lucru ca fiind galben. Și așa mai departe.

Deci singurul mod de a vedea o stea ca fiind verde este ca aceasta să emită doar lumină verde. Dar, după cum puteți vedea din graficul de mai sus, acest lucru este destul de imposibil. Orice stea care emite în cea mai mare parte verde va emite, de asemenea, o mulțime de roșu și albastru, ceea ce face ca steaua să pară albă. Schimbarea temperaturii stelei o va face să pară portocalie, galbenă, roșie sau albastră, dar pur și simplu nu se poate obține verde. Ochii noștri pur și simplu nu o vor vedea în acest fel.

De aceea nu există stele verzi. Culorile emise de stele împreună cu modul în care ochii noștri văd aceste culori garantează destul de mult acest lucru.

Dar asta nu mă deranjează. Dacă ați pus vreodată ochiul pe un telescop și ați văzut Vega strălucitoare sau Antares roșiatică sau Arcturus profund portocaliu, nici pe voi nu vă va deranja prea mult. Stelele nu vin în toate culorile, dar vin în destule culori, și sunt fantastic de frumoase din această cauză.

Nota: acesta nu este sfârșitul poveștii. Există obiecte verzi în spațiu, iar unele stele apar verzi… dar asta e pentru o altă postare, în curând. Promisiune.