Abychom mohli začít hledat odpověď na tuto otázku, musíme začít u hvězdy, kterou známe nejlépe – našeho Slunce!
Kvůli zemské atmosféře vidíme naše Slunce jako žluté a někdy červené nebo dokonce oranžové! Ve skutečnosti je však bílá nebo se blíží bílé.
Jeden zajímavý fakt o barvě našeho Slunce je, že to tak nezůstane navždy. Jednoho dne, daleko v budoucnosti, až Slunce dojde vodík (jeho palivo), vstoupí do fáze rudého obra. Jak název napovídá, doslova se nafoukne do obří rudé hvězdy připravené k výbuchu!
Jak teplota ovlivňuje barvu hvězdy?
Co se tedy v průběhu času mění, co ovlivňuje barvu hvězdy? Odpověď je teplota. Vidíte, na konci svého životního cyklu hvězdě dojde palivo, a proto klesne teplota. Méně vyrobené energie znamená nižší frekvenci vyzařovaného světla, což odpovídá červené části našeho viditelného spektra. Proto, když se hvězda začne ochlazovat, její záření se přikloní více k červené.
Možná se ptáte, odpovídá červená chladu a modrá horkému? Nejžhavější hvězdy se jeví jako modré, protože jejich záření se přiklání více k modrému konci spektra.
Tento vztah mezi teplotou a vyzařovaným zářením je tak důležitou a zvláštní vlastností hvězd, že astronomové Einar Hertzsprung a Henry Norris Russell nezávisle na sobě přišli s klasifikací hvězd založenou na této proměnné v roce 1900. Tento vztah je znázorněn v grafu, který nazývají Hertzsprung-Russellův diagram, kde je teplota vynesena proti svítivosti neboli barvě hvězdy.
Z tohoto grafu můžeme vidět velmi zřejmý důsledek – korelaci mezi teplotou a barvou. Teplejší hvězdy jsou v modré části diagramu, zatímco chladnější hvězdy jsou v červené. Tento graf pomohl nejen klasifikovat hvězdy, ale také pomohl pochopit jejich vývoj, takže je velmi důležitý.
Mají pohyblivé hvězdy také různé barvy?
Teplota není jediným faktorem, který způsobuje, že se hvězda přiklání k červené nebo modré! Víme, že naše Slunce se v naší galaxii pohybuje velmi vysokou rychlostí, stejně jako všechny hvězdy, které vidíme na noční obloze.
Někteří z nich se však od nás mohou vzdálit, jiní se k nám mohou přiblížit. Věřte nebo ne, ale i to ovlivňuje barvu těchto hvězd.
Pokud se hvězda od nás vzdaluje, pak se světlo, které vyzařuje, posouvá do červené části spektra, a pokud se pohybuje směrem k nám, pak se její světlo posouvá do modré části spektra. Tento efekt se nazývá Dopplerův jev a je velmi důležitý při zpracování snímků získaných pomocí dalekohledů.
Ještě jsme neskončili. Je zde ještě jeden velmi důležitý faktor, který ovlivňuje barvu hvězdy. Toto je jeho složení. Nebo, jednoduše řečeno, různé prvky, které tvoří hvězdu, ovlivňují její barvu!
Jak kompozice dává hvězdě její barvu?
Pokud se podíváte na fotografii níže, uvidíte krásné plameny různých barev. Tyto barvy jsou způsobeny spalováním různých kovů ve vzduchu. Každý z těchto plamenů má jedinečnou barvu, protože vyzařuje záření na určité frekvenci/vlnové délce. Jejich emise se tak stává velmi charakteristickým znakem každého kovu a pomáhá je identifikovat pomocí spektroskopie. Pro nás je důležitější, že někdy dodávají hvězdám barvu.
Teď si to ujasněme. Kovy, které tvoří hvězdy, nehoří stejným způsobem jako na Zemi. Jejich záření je však pro ně stále velmi charakteristické, takže pomocí frekvencí jejich záření určujeme, jaký kov je spotřebováván, vytvářen nebo prostě přítomen ve hvězdách.
Pomáhá nám také pochopit, v jaké fázi životního cyklu hvězdy se nachází. Děje se tak proto, že jak hvězda stárne, když je veškerý vodík spotřebován jadernou fúzí, začíná fúze těžších kovů.
Úplně první hvězdy ve vesmíru během svého vzniku neobsahovaly žádné kovy. Skládaly se pouze z vodíku. Uvnitř těchto hvězd se při spalování paliva vytvořily další kovy. A když zemřeli a vyvrhli své kovy do vesmíru, staly se tyto kovy součástí stavebních kamenů pro další generaci hvězd. Následnické hvězdy tedy budou mít vyšší množství kovů než jejich předchůdci. To je důležitý koncept při studiu historie galaxií.
Možná se teď divíte, proč u žádné z hvězd na noční obloze nevidíme barvy jako zelené plameny na obrázku. No, to je zcela platná otázka. Abychom to mohli udělat, vrátíme se k výše uvedenému prohlášení v tomto článku. Pamatujte, že barva Slunce byla ve skutečnosti bílá nebo blízká bílé.
Proč tam nejsou zelené hvězdy?
Naše Slunce ve skutečnosti vyzařuje záření ze všech barev viditelného spektra, ale ze všech barev trochu preferuje zelenou. To znamená, že v záření našeho Slunce je více zelené barvy než kterákoli jiná. Tak. neměli bychom to vidět zeleně?
Faktem je, že zelená barva je uprostřed viditelného spektra. Je obklopena jinými květinami a je tvořena jinými květinami. Proto, aby to bylo vidět odděleně, musí být sám. Protože je však doprovázena zářením jiných barev viditelného spektra, ve vesmíru ji vidíme spíše jako bílou (kombinaci všech barev) než jako zelenou. Samozřejmě, že na Zemi vypadá žlutě kvůli naší atmosféře.
Stejně tak nevidíme zelené hvězdy, protože zelené záření je doprovázeno dalšími barvami, které sčítají bílou. Zelená opět není jedinou barvou, ve které hvězdy nevidíme. Nevidíme ani řadu dalších barev, zejména těch, které jsou blíže modrému konci spektra, jako je fialová a purpurová, protože naše oči jsou citlivější na modré světlo a tyto barvy vnímají jako modré.
Jaké barvy hvězd existují? Ve skutečnosti mohou být úplně jiné. Zpravidla vizuálně na nebeské sféře rozlišujeme bílá a červená svítidla.
Ačkoli mnoho lidí věří, že hvězdné objekty jsou bílé, ve skutečnosti tomu tak není. Dodávají se v modré, žluté, oranžové a červené barvě.
Záření hvězd na obloze je velmi krásný a tajemný jev.
Proč mají hvězdy různé barvy?
Za prvé, zemská atmosféra zkresluje skutečné barvy hvězd.
Za druhé se nám zdá, že záření hvězdných těles je díky našemu vnímání bílé. Je to dáno především fyzickými možnostmi člověka. Protože v sítnici našich očí jsou receptory, které jsou zodpovědné za barevné vidění. Čím slabší impuls, tím tlumenější světlo vidíme.
Překvapivé je, že různé barvy hvězd nejsou způsobeny ani tak jejich složením, jako spíše teplotou. Jak se ukázalo, zahřívání ionizuje určité prvky, a tím je skrývá.
Díky spektrální analýze astronomové určují jak složení, tak teplotu objektů. Protože atomy jednotlivé látky mají svou vlastní nosnou kapacitu. Některé světelné vlny například snadno procházejí určitými látkami. A ostatní si je naopak nenechají ujít. Tímto způsobem lze určit chemické složení těla.
V každém případě je rozdíl v barvě závislý na teplotě povrchu. Stojí za zmínku, že v přírodě vždy existuje vztah mezi energií a vyzařovaným světlem.
Přesně řečeno, stupeň zahřívání je ovlivněn rychlostí molekulárního pohybu látky. A ovlivňuje délku světelných vln procházejících těmito látkami. To znamená, že při vysokých rychlostech se molekuly pohybují rychleji, povrch se zahřívá. V důsledku toho se vlny zkracují. Naopak chladné prostředí se vyznačuje nízkou rychlostí a také protáhlými vlnami.
Jak se ukázalo, vyzařované viditelné světlo je tvořeno světelnými vlnami. Kde se krátké objevují v modré a dlouhé v červených odstínech. Bílá barva vzniká, když se různé spektrální paprsky překrývají.
Připomeňme, že Hertzsprungův-Russellův diagram zobrazuje všechny hlavní charakteristiky hvězd, které jsou vzájemně propojeny. Jak je z něj patrné, barvy hvězd v rostoucím pořadí závisí na jejich teplotě.
Jakou barvu mají studené hvězdy?
Ve skutečnosti je jejich povrch zahřátý na 3000 stupňů. A barva chladných hvězd je v červeném rozsahu. Zpravidla se jedná o červené obry.
Jakou barvu mají nejžhavější hvězdy?
Mimochodem, čím je hvězdné těleso žhavější, tím je blíže modré. Jejich žár může být 10-30 tisíc stupňů Celsia. Kromě toho existují tělesa s teplotami kolem 100 tisíc stupňů. Navíc jsou to nejžhavější modré hvězdy. Jsou to také obři.
Klasifikace hvězd podle barvy
Nejprve dochází k rozdělení podle principu: od horkého po studené. Bylo identifikováno celkem 7 skupin. Ty jsou zase rozděleny do kategorií od 0 do 9, také od nejteplejších po nejchladnější.
Třída O: modrá
Jak již bylo zmíněno, mají nejvyšší teplotu (v průměru 300000 XNUMX°S). S největší pravděpodobností vznikají z dvojhvězd, když se spojují. V důsledku toho získáte jednu velmi jasnou a hmotnou hvězdu, která je velmi horká.
Mezi ně patří například Rigel, Tau Canis Majoris, Zeta Orionis a další.
Podle vědců jde o poměrně vzácné exempláře v našem Vesmíru.
Třída B: bílá a modrá
Z velké části se jedná o malá tělesa s vyhřívaným povrchem od 7 do 200000 tisíc°C. Tato skupina zahrnuje Altair, Vega и Sírius.
Třída G – žlutá
Bylo zjištěno, že žlutá hvězda má povrchovou teplotu asi 60000 XNUMX stupňů°C a hmotnost je přibližně stejná jako hmotnost Slunce (0,8-1,4).
Mezi nimi můžeme zaznamenat svítidla Alhita, Dabih, Kaple a další. Také například naše rodné Slunce patří do třídy trpaslíků G2.
Třída K – oranžová
Na rozdíl od jiných se vyznačují ohřevem od 4000 do 60000°C. Například slavná hvězda Aldebaran má jen oranžovou barvu.
Třída M – červená
Ve srovnání s ostatními není jejich povrch horký (30000 XNUMX°S). A vnější plášť je bohatý na uhlík. Důležité je, že tento typ představuje mnoho populárních objektů. Vezměte si alespoň Antares и Betelgeuse.
Mimochodem, oranžová a červená svítidla jsou ve vesmíru nejběžnější.
Jaká další svítidla existují podle barvy?
Na jedné straně má spektrum maximum v určité barvě. Na druhou stranu to není při pozorování vždy patrné. Zdá se nám, že světlo je bílé, někdy až načervenalé. Podrobný rozbor rozložení intenzity elektromagnetického záření samozřejmě ukazuje skutečné vlastnosti nebeských objektů. I když je nyní dokáže rozlišit i mnoho dalekohledů.
Navíc jsme se naučili rozpoznávat jiné typy záření. To umožňuje zjistit mnoho rysů vesmírných těles.
Bylo tedy zjištěno, že neutronové hvězdy vyzařují rentgenové záření. Kromě toho existují zelená a fialová těla. Které vnímáme jako bílé, respektive modré. Pravda, nelze je určit bez speciálních přístrojů. Protože mohou existovat pouze ve velmi blízkých binárních systémech.
Kromě toho se barva hvězd, stejně jako všechny její vlastnosti, může měnit pod vlivem sebe navzájem, vnějšího prostředí a stupně evoluce. To znamená, že všechny procesy, které se s nimi vyskytují, tak či onak ovlivňují a mění.
Kromě toho vizuální rozdíl mezi těly závisí na citlivosti očí člověka a také na individuálním vnímání.
Zjistili jsme tedy, jakou barvu mají hvězdy na obloze, důvody jejich rozdílů. Doufám, že nyní můžete odpovědět na otázku: jakou barvu má například hvězda Betelgeuse?
Při pozorování nezapomínejte, že hvězda svítící jedním světlem má s největší pravděpodobností ve skutečnosti jiné spektrum.
