Направьте телескоп в ночное время, и вы сможете насладиться яркими и разноцветными звездами. У нас есть оранжево-красный Антарес, ярко-синий Ригель, а также множество красных и желтых звезд. А где зеленые? Существуют ли они, и почему мы не можем их найти?
Чтобы ответить на этот вопрос, важно понять, как именно объекты излучают воспринимаемый нами свет. Звезда излучает свет из-за высокого температурного нагрева. Вы можете наблюдать это экспериментально, если начнете нагревать метал.
Сначала он не будет менять цвет. Затем вы нагреете его до красного цвета, после чего получите янтарный, сине-белый, а потом металл просто расплавится. Вы смогли успеть зафиксировать зеленый? Нет.
Вы могли заметить, что звезды отличаются по цвету, который, на самом деле, зависит от поверхностной температуры.
| Класс | Температура,K | Истинный цвет | Видимый цвет | Основные признаки |
|---|---|---|---|---|
| O | 30 000—60 000 | голубой | голубой | Слабые линии нейтрального водорода, гелия, ионизованного гелия, многократно ионизованных Si, C, N. |
| B | 10 000—30 000 | бело-голубой | бело-голубой и белый | Линии поглощения гелия и водорода. Слабые линии H и К Ca II. |
| A | 7500—10 000 | белый | белый | Сильная бальмеровская серия, линии H и К Ca II усиливаются к классу F. Также ближе к классу F начинают появляться линии металлов |
| F | 6000—7500 | жёлто-белый | белый | Сильны Линии H и К Ca II, линии металлов. Линии водорода начинают ослабевать. Появляется линия Ca I. Появляется и усиливается полоса G, образованная линиями Fe, Ca и Ti. |
| G | 5000—6000 | жёлтый | жёлтый | Линии H и К Ca II интенсивны. Линия Ca I и многочисленные линии металлов. Линии водорода продолжают слабеть, Появляются полосы молекул CH и CN. |
| K | 3500—5000 | оранжевый | желтовато-оранжевый | Линии металлов и полоса G интенсивны. Линии водорода почти не заметно. Появляется полосы поглощения TiO. |
| M | 2000—3500 | красный | оранжево-красный | Интенсивны полосы TiO и других молекул. Полоса G слабеет. Все ещё заметны линии металлов. |
Все дело в излучении абсолютно черного тела. Если вы отобразите увиденные цвета от нагретого объекта, то получите кривую черного тела. Она охватывает широкий диапазон длин волн. Пик зависит от температуры.
Видимый свет – лишь самая узкая часть электромагнитного спектра. Более прохладные объекты высвобождают инфракрасные лучи, а невероятно раскаленные выдают ультрафиолетовые или рентгеновские. Важно запомнить, что звезда (как и любой объект) не излучает свет на одной длине волны.
Допустим, у нас есть звезда с температурой в 4500 К. Тогда пик кривой черного тела будет находиться в оранжевой части спектра. И вы без проблем можете наблюдать оранжевые звезды в небе. Теперь найдем звезду с нагревом в 6000 К, чей пик находится в сине-зеленой части спектра. И где же зеленые звезды?
Интересно, что многие звезды находятся в пике сине-зеленого спектра излучения. Даже наше Солнце входит в эту категорию. Однако мы все еще не видим его волшебного зеленого свечения. Почему так происходит?
К влияющим факторам следует добавить особенности зрения. Наши глаза улавливают широкий диапазон длин волн. Все они комбинируются и обрабатываются в виде одного цвета. В конкретном случае получается белый. Да, например, Солнце достигает пика в сине-зеленом спектре, но оно также излучает синие и красные спектры. Мозг смешивает цвета и выходит белый.
Излучение абсолютно черного тела широкого спектра поражает все три разновидности колбочек в человеческом глазу: красные, синие и зеленые восприятия. Поэтому Солнце излучает фотоны с зеленой длиной волны, но звезда также дает много красного и синего.
Выходит, «зеленые» звезды существуют, вот только нам никогда их не увидеть. Есть ли исключения? Это снова только теории. Если бы звезда излучала очень узкий спектр зеленого света и попадала в зеленые конусы средней длины, то мы б смогли увидеть зеленую звезду.
Но так просто не бывает. Широкий спектр видимого света от звезды всегда будет смешиваться в конкретные цвета (синий, белый, красный, оранжевый), которые мы всегда видим в небе. Да, вы не сможете увидеть зеленое Солнце, но от этого менее красивым оно не стало.