Por que não há estrelas verdes?

Vá lá fora em uma noite escura e sem lua. Olhe para cima. Se for dezembro ou janeiro, olhe para Betelgeuse, uma luz vermelha no ombro de Orion, e Rigel, uma estrela azul brilhante no joelho. Em um mês, uma capela amarela aparecerá na constelação Cocheiro.

Se for julho, encontre Vega, a safira azul de Lyra, ou Antares, o coração vermelho-alaranjado de Escorpião.

Não há estrelas verdes! Em qualquer época do ano no céu, você pode encontrar estrelas diferentes. A maioria parece branca, mas as mais brilhantes mostram cores. Vermelho, laranja, amarelo, azul - quase todas as cores do arco-íris ... Mas espere um minuto, onde estão as verdes? Não deveríamos ver isso também?

Não. Essa é uma pergunta muito comum, e não vemos nenhuma estrela verde. E aqui está o porquê.

Pegue um maçarico (você pode mentalmente) e aqueça uma barra de ferro. No início, brilhará em vermelho, depois em laranja e depois em branco-azul. Então vai derreter. Melhor usar uma aderência.

Por que está brilhando? Qualquer substância da temperatura acima do zero absoluto (em torno de -273 ° C) emite luz. A quantidade de luz e seu comprimento de onda depende da temperatura. Quanto mais quente o objeto, menor o comprimento de onda.

Objetos frios emitem ondas de rádio. Os muito quentes emitem raios ultravioleta ou raios-X. Em uma faixa de temperatura muito estreita, objetos quentes emitem luz visível, comprimentos de onda de aproximadamente 300 nm a 700 nm.

Deve-se notar que os objetos não emitem luz no mesmo comprimento de onda. Eles emitem fótons na faixa de comprimento de onda. Se você usasse um determinado detector sensível aos comprimentos de onda da luz emitida pelo objeto e, em seguida, plotasse o número dessas ondas em um gráfico, obteria um gráfico de lados curvos chamado “característica de radiação do corpo negro” (por que é chamado assim, isso não importa, mas se você Interessante, você pode pesquisar. Basta ativar o filtro de resultados da pesquisa. Sério). Parece um sino de uma curva de distribuição normal, mas em pequenos comprimentos de onda cai mais rápido, e em comprimentos de onda grandes diminui a velocidade.

Aqui estão exemplos de várias curvas para diferentes temperaturas:


O eixo x representa o comprimento de onda (ou cor, se você desejar) e, para referência, um espectro de cores visíveis é sobreposto no gráfico. Pode-se observar uma forma característica em forma de sino. Para objetos quentes, o pico muda para a esquerda, para ondas mais curtas.

Em um objeto com uma temperatura de 4500 Kelvin (cerca de 4200 ° C), o pico está na parte laranja do espectro. Pré-aqueça a 6000 K (aproximadamente a temperatura do Sol, 5700 ° C), e o pico passará para a região verde-azul. Aqueça ainda e o pico passará para a região azul, ou ainda mais, para comprimentos de onda mais curtos. As estrelas mais quentes emitem a maior parte da luz no ultravioleta, em comprimentos de onda mais curtos do que aqueles que vemos a olho nu.

Hmm, espere um segundo. Se o pico do Sol está na região verde-azul, por que não parece verde-azulado? Esta é uma questão chave. O fato é que, embora o pico caia na região verde-azul, ele também emite luz de outras cores.

Veja o gráfico de um objeto com uma temperatura próxima à solar. O pico cai na região verde-azul, então a maioria dos fótons é emitida lá. Mas os fótons azuis e vermelhos são emitidos. Olhando para o Sol, vemos todas essas cores de uma só vez. Nossos olhos os misturam e dão uma cor - branco. Sim branco Alguns dizem que o Sol é amarelo, mas se realmente fosse amarelo, as nuvens e a neve também seriam amarelas (toda a neve é ​​inteira, não apenas a parte do seu quintal onde o cachorro está andando).

Portanto, o sol não parece verde. Mas podemos brincar com a temperatura para obter uma estrela verde? Talvez um pouco mais quente ou mais frio que o sol?

Acontece que não podemos. Uma estrela mais quente produzirá mais azul, e uma mais fria produzirá mais vermelho e, de qualquer forma, nossos olhos não verão verde lá. A culpa por isso não deve ser atribuída às estrelas (não completamente, pelo menos), mas a nós mesmos.

Existem células fotossensíveis, cones e bastonetes em nossos olhos. Sticks são sensores de brilho; eles não distinguem cores. Os cones veem cores e existem três tipos: sensíveis ao vermelho, azul e verde. Quando a cor cai sobre eles, cada um é excitado de uma maneira diferente: o vermelho excita os cones vermelhos, enquanto o azul e o verde permanecem indiferentes a ele.

A maioria dos objetos não emite e não reflete uma única cor; portanto, os cones são excitados de uma só vez, mas em diferentes graus. Por exemplo, uma laranja excita cones vermelhos duas vezes mais fortes que cones verdes e deixa os cones azuis sozinhos. Quando o cérebro recebe um sinal de três cones, ele diz: "Este é provavelmente um objeto laranja". Se os cones verdes veem tanta luz quanto os vermelhos e os azuis não veem nada, interpretamos a cor como amarela. E assim por diante

Portanto, a única maneira de uma estrela parecer verde é emitir apenas luz verde. Mas o gráfico acima mostra que isso não é possível. Qualquer estrela que emita verde também emitirá muito vermelho e azul, o que a tornará branca. Alterar a temperatura de uma estrela a transformará em laranja, amarelo, vermelho ou azul, mas você não conseguirá ficar verde. Nossos olhos simplesmente não a verão assim.

Portanto, não há estrelas verdes. As cores emitidas pelas estrelas e a maneira como nossos olhos as interpretam garantem isso.

Mas isso não me incomoda. Se você olhar através do telescópio e ver o radiante Vega ou o avermelhado Antares, ou o Arcturus laranja escuro, você também não ficará muito preocupado. As estrelas não são de todas as cores, mas são suficientes e, graças a isso, são incrivelmente bonitas.

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