Астрономы имеют возможность определить цвет звезды, основываясь на наиболее интенсивном излучении в её спектре. Зная цвет звезды, можно вычислить её температурные характеристики, используя простые математические формулы. Установив температуру, астрономы могут также допустить возраст звезды, так как эти параметры тесно взаимосвязаны.
Какого цвета бывают звезды?
Существует распространённое заблуждение, что все звезды на ночном небе белые. На самом деле, это утверждение неверно. Удивительно, но наше солнце на самом деле почти белое, и звезды в космосе могут быть самых различных цветов — от голубоватых до белых, желтоватых, оранжевых и даже красных!
Возникает вопрос, возможно ли различать цвета звезд невооруженным глазом? Тусклые звезды в этом случае выглядят белыми просто потому, что их свет слишком слаб, чтобы активизировать колбочки в нашей сетчатке — специализированные рецепторные клетки, которые отвечают за цветовое восприятие. Палочки, другой тип рецепторов, более чувствительны к слабому свету, но не способны различать цвета. Это одна из причин, по которой все кошки, видимые в темноте, выглядят серыми, а сами звезды воспринимаются как белые.
Цвета ярких звезд
Но что насчёт более ярких звёзд?
Давайте сфокусируемся на созвездии Ориона и, в частности, на двух его самых ярких звёздах — Ригеле и Бетельгейзе. Орион — это центральное созвездие на зимнем небе, наблюдаемое в вечернее время на юге с конца ноября до марта.
Звезда Бетельгейзе выделяется своим красноватым оттенком на фоне блестящих звёзд. Фото: Билл Дикинсон/APOD
Простой взгляд на эти две звёзды уже говорит о различии в их цветах: Бетельгейзе притягивает внимание своим ярким красным светом, тогда как Ригель покрыт голубовато-белой аурой. Это различие не является случайным и связано с температурой поверхности звёзд. Белые звёзды обладают температурой выше, чем жёлтые; жёлтые, в свою очередь, горячее оранжевых. Самые горячие звёзды будут иметь сине-белый цвет, тогда как холодные звёзды окрашены в красный. Таким образом, по температурным характеристикам можно утверждать, что Ригель значительно горячее Бетельгейзе.
Какого цвета на самом деле Ригель?
Однако не всегда эти цветовые различия легко заметить. В холодные или ветреные ночи, когда температура воздуха падает, можно увидеть необычные эффекты: Ригель начинает мерцать и менять свой цвет с быстротой. Иногда он кажется синим, в другие моменты — белым, а затем снова красным! Так, на самом деле, Ригель не является столь однозначно бело-голубой звездой, как может показаться, он имеет сложный и изменчивый цвет!
Ригель, в сопровождении отражающей туманности Голова Ведьмы. Фото: Michael Heffner/Flickr.com
Это мерцание связано с атмосферными условиями Земли. Звёзды, находящиеся низко над горизонтом (как, к примеру, Ригель, который не поднимается высоко в наших широтах), часто мерцают и искрятся разными цветами, когда их свет проходит через плотные слои атмосферы перед тем, как достичь глаз наблюдателя. По пути свет преломляется и отклоняется в слоях воздуха разной плотности и температуры, что создаёт эффект быстрой смены цветового оттенка.
Ярким примером мерцания звезды можно отметить Сириус, который находится на небосводе рядом с Орионом. Сириус — самая яркая звезда ночного неба, поэтому его яркость и быстро изменяющийся цвет более заметны по сравнению с соседними звёздами.
Несмотря на разнообразие звездных цветов, белые и красноватые звезды гораздо более заметны невооружённым глазом. Среди всех ярких звёзд, пожалуй, лишь Вега демонстрирует свою голубую окраску достаточно явно.
При наблюдении в телескоп Вега начинает напоминать драгоценный сапфир. Фото.
Одна из самых крупных звёзд, известных на сегодняшний день, — красный сверхгигант Мю Цефея. На орбитах вокруг этой звезды могут поместиться планеты нашей Солнечной системы до Юпитера. Мю Цефея, также известная как Звезда Гершеля, представляет собой красный сверхгигант, располагающийся в созвездии Цефея.
Почему звезды разного цвета
Во-первых, следует учитывать, что земная атмосфера может искажать истинные цвета звёзд.
Во-вторых, наше восприятие светового излучения звёзд зачастую приводит нас к мысли, что оно белое. Это во многом связано с физическими характеристиками человеческого глаза. В сетчатке наших глаз имеются рецепторы, ответственные за восприятие цвета. Чем слабее световой поток, тем менее четким становится наше восприятие.
Удивительно, но различные цвета звёзд обусловлены не только их составом, но и температурой поверхности. Нагрев звезды приводит к ионизации отдельных элементов, что может затемнить их излучение.
Астрономы используют спектральный анализ, чтобы установить состав и температуру звёздных объектов. Этот метод работает потому, что атомы каждого элемента имеют уникальные полосы поглощения света. Некоторые световые волны, к примеру, легко проходят через определённые вещества, в то время как другие не могут этого сделать. Благодаря таким данным можно сделать выводы о химическом составе тела.
Наос — это одна из самых горячих звезд во Вселенной.
В каждом конкретном случае цветовое разнообразие обусловлено температурой поверхности звезды. Следует подчеркнуть, что существует неразрывная связь между энергией и излучаемым светом!
Степень нагрева, действительно, зависит от скорости молекулярного движения в пределах вещества. Это, в свою очередь, оказывает непосредственное воздействие на длину световых волн, идущих через эти вещества. Позвольте уточнить: чем выше температура, тем быстрее двигаются молекулы, что, в итоге, ведет к повышению температуры поверхности звезды и сокращению длины волны ее излучения. Таким образом, холодные тела имеют менее активное молекулярное движение и, следовательно, их световые волны удлиняются.
Известно, что видимый свет состоит из различных световых волн. Короткие волны воспринимаются как синие, а длинные — как красные. Белый цвет получается при наложении множества спектральных лучей.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела показывает основные характеристики звёзд, а также их взаимосвязь. На этой диаграмме можно заметить, что цвет звёзд варьируется в зависимости от их температуры, и это различие происходит в порядке возрастания.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела
Какого цвета холодные звезды
Холодные звезды имеют температуры на поверхности, достигающие величины около 3000 градусов Цельсия и окрашены в красный цвет. Такие звезды часто представлены красными гигантами.
Какого цвета самые горячие звезды
Горячие звезды, как правило, имеют голубой оттенок. Их температурные показатели могут варьироваться от 10 до 30 тысяч градусов Цельсия, а самая высокая температура в определённых звёздах может доходить до 100 тысяч градусов. Эти звезды тоже относятся к классу гигантов.
Классификация звезд по цвету
Систематизация звёзд осуществляется в первую очередь в соответствии с их температурой: от самых горячих до более холодных. В общей сложности выделяют семь классов. Эти классы подразделяются на подкатегории, пронумерованные от 0 до 9, что указывает на их температурную характеристику, начиная от самой нагретой и заканчивая самой холодной.
Класс О: голубые
Как упоминалось ранее, класс О включает в себя самые горячие звёзды (в среднем от 30 до 40 тысяч градусов по Цельсию). Предполагается, что они образуются в результате слияния двух звёздных систем. В результате этого процесса появляющееся яркое и массивное звёздное тело сильно нагревается.
К числу примеров класса О относятся такие звезды, как Ригель, Большой Пес Тау, Дзета Ориона и другие. Скажем прямо, эти звёзды довольно редки в нашей Вселенной.
Класс В: белые и голубые
Класс В в основном представлен звёздами с высокой температурой поверхности, колеблющейся от 7 до 20 тысяч градусов Цельсия. В этот класс входят звезды, такие как Альтаир, Вега и Сириус.
Класс G — желтые
Желтые звезды демонстрируют температуру поверхности около 6000 градусов Цельсия и обладая массой в пределах от 0,8 до 1,4 массы Солнца. Среди звёзд этого класса выделяются Алхит, Дабих, Капелла и другие. Например, наше Солнце классифицируется как карлик класса G2.
Класс K — оранжевые
Звезды класса K имеют температуру поверхности от 4000 до 5000 градусов Цельсия. Одним из примеров является звезда Альдебаран, обладающая характерной оранжевой окраской.
Класс M — красные
В отличие от своих более горячих собратьев, красные звезды имеют значительно более низкие температуры, достигающие обычно 3000 градусов по Цельсию. Они обогащены углеродом в своих внешних оболочках. Интересно, что многие известные звезды, такие как Антарес и Бетельгейзе, принадлежат именно к этому классу.
Следует отметить, что оранжевые и красные звезды являются одними из самых распространённых объектов в нашей Вселенной.
Какие еще бывают светила по цвету
С одной стороны, энергия звезды в спектре максимальна в определенном цвете, с другой — распознать этот цвет не всегда удается при непосредственном наблюдении. Мы воспринимаем свет звёзд как белый, иногда с красноватым оттенком. Однако цельный анализ распределения интенсивности их электромагнитного излучения позволяет раскрыть истинные характеристики небесных объектов. На сегодняшний день многие телескопы способны с точностью различить эти оттенки.
Более того, астрономическая наука достигла уровня, при котором возможно обнаружение различных видов излучений, что дает возможность глубже понять свойства космических тел.
Например, учёные установили, что нейтронные звезды излучают рентгеновское излучение. Когда речь идет о зеленых и фиолетовых звёздах, мы обычно воспринимаем их как белый и синий цвета соответственно. Следует упомянуть, что без специальных приборов такие звезды невозможно увидеть, так как они встречаются исключительно в очень близких бинарных звёздных системах.
Кроме того, цвет звёзд, их характеристики и свойства могут изменяться под воздействием других звёзд, окружения и этапов их эволюции. Все эти процессы неизменно влияют на видимые качества этих объектов. Также не стоит забывать, что визуальное восприятие звезд зависит от чувствительности человеческого глаза и индивидуального восприятия.
Нейтронная звезда.
Таким образом, мы узнали о том, какого цвета звёзды на небе и почему они могут иметь столь разнообразные оттенки. Надеюсь, теперь вы обладаете необходимыми знаниями, чтобы ответить на вопрос: какого же цвета звезда Бетельгейзе?
Важно помнить, что свет звезды, который мы видим одним цветом, на самом деле может обладать совершенно другими характеристиками в спектре, который не поддается наблюдению невооруженным глазом.
