Por qué difieren y qué podemos aprender de ellos

Cuando el autor Omar Bradley pronunció su ahora cita famosa Al establecer su rumbo por las estrellas, se refería al método por el cual los antiguos marineros encontraron su camino a través de los mares utilizando mapas estelares. Uno se pregunta si estos antiguos marinos alguna vez pensaron en los colores que vieron. Y si es así, ¿alguna vez te has preguntado por qué las estrellas son de diferentes colores?

El número de estrellas en el cielo nocturno es innumerable. ¿Podría haber millones? ¿Podría haber miles de millones? Nadie lo sabe realmente. Lo que sí sabemos es que las estrellas son diferentes. Algunos parecen casi blancos a simple vista. Otros brillan en oro suave o amarillo. Otros pueden aparecer azules, morados o incluso rojos.

¿Por qué las estrellas difieren en diferentes colores?

Los colores de las estrellas no son ni aleatorios ni aleatorios. Según la ciencia, hay tres factores que determinan el color de una estrella:

  • Sus componentes
  • Su temperatura
  • Su distancia del punto de observación.

Esta publicación trata de las tres características. También analiza algunas lecciones importantes que podemos aprender de una comprensión científica de las estrellas y los colores.

¿Qué hace una estrella?

Cuando hablamos de las partes constituyentes de una estrella, estamos hablando de las diferentes cosas que componen su existencia. Las estrellas son esencialmente bolas de plasma que flotan en el espacio. Contienen polvo, gases y una serie de oligoelementos, incluidos helio e hidrógeno. Toda la pelota emite energía a medida que pasa por una variedad de procesos químicos. Sin embargo, cada uno de los componentes también emite energía.

Los componentes emiten diferentes longitudes de onda de energía electromagnética debido al calor generado por toda la masa. Nuestros ojos reconocen esta energía electromagnética como color. Y debido a que hay varios componentes que emiten diferentes longitudes de onda, todas estas longitudes de onda juntas forman la percepción de un solo color.

Una excelente manera de entender esto es considerar su televisor. Su televisor emite tres colores básicos de luz: rojo, verde y azul. Diferentes combinaciones de esta luz crean las imágenes que ves. Una parte de una imagen en particular puede requerir más azul y verde que rojo, mientras que otra parte puede ser especialmente intensa en verde. Verá imágenes en color basadas en cómo se combinan los tres colores en la pantalla.

Lo mismo ocurre con una estrella. Cada componente emite energía electromagnética que el ojo humano interpreta como color. La combinación de todos estos colores crea un solo color visible.

Curva de Planck y ley vienesa

El físico alemán Max Planck desarrolló una fórmula para determinar cómo se combinan los componentes de las estrellas para formar colores visibles. Su trabajo resultó en algo conocido como el Curva de Planck. Sin ser demasiado técnico, la curva es el equivalente físico de la rueda de colores de un diseñador de interiores.

El pico de la curva determina la longitud de onda a la que la estrella emite la mayor parte de la energía luminosa. Esto se conoce como la Ley de Viena. El efecto neto de combinar estos dos principios dicta que los componentes que generan la mayor parte de la energía electromagnética tienen un mayor efecto sobre el color percibido de una estrella. Es como mezclar pintura en un papel. El color con mayor volumen afecta más al color resultante.

La temperatura de una estrella

Lo siguiente es la temperatura de la estrella. Una estrella se forma cuando una nebulosa gaseosa colapsa. El colapso desencadena una reacción termonuclear entre el hidrógeno y los otros componentes de la estrella. La fusión nuclear convierte el hidrógeno en helio. De aquí es de donde viene el calor.

Cuanto mayor es la reacción nuclear, mayor es el calor. Cuanto mayor es el calor, más energía electromagnética liberan los componentes de la estrella. Diferentes colores son el resultado final. Vemos algo muy similar en el proceso de combustión.

¿Alguna vez has notado que una fogata típica arde en amarillo pálido con tonos de naranja y rojo? Sin embargo, si echa un vistazo a la luz piloto de una estufa, encontrará que la llama generalmente arde de color azul. Algunas de las quemaduras más calientes causadas por quemaduras son blancas. Lo mismo ocurre con las estrellas. La temperatura influye en el color de la estrella al igual que el color de las llamas ardientes.

Clasificación espectral de Harvard

Los astrónomos clasifican las estrellas según el color según el Clasificación espectral de Harvard. Esta clasificación se basa en la temperatura de la fotosfera (medida en Kelvin). Hay siete clasificaciones de la siguiente manera:

  • Rojo (M): menos de 3500 K.
  • Rojo anaranjado (K) – 3500 a 5000 K.
  • Blanco-amarillo (G) – 5,000 a 6,000 K.
  • Azul-Blanco (F) – 6.000 a 7.500 K.
  • Azul (A): de 7500 a 10000 K.
  • Azul (B) – 10,000 a 28,000 K.
  • Violeta (O) – más de 28,000 K.

La temperatura de la fotosfera del sol es de aproximadamente 5.772 K. Para el registro, la temperatura de la fotosfera es la temperatura en la superficie. La temperatura central del sol es órdenes de magnitud más alta.

Puede parecer extraño que las estrellas más frías emitan colores más cercanos al rojo, mientras que las estrellas más calientes están más cerca del púrpura. Tendemos a pensar en el rojo como un color más cálido. El púrpura a menudo se clasifica como un color frío. Aún así, la ciencia no miente.

Distancia desde el punto de observación

Quizás el aspecto más fascinante del color de las estrellas es que se ven afectadas por la distancia. Científicamente hablando, la energía electromagnética emitida por las estrellas es la que es, independientemente de qué tan lejos esté una estrella en particular de la Tierra. A medida que la luz viaja a través del espacio, puede cambiar debido a una variedad de influencias. Las longitudes de onda se pueden alargar o acortar.

Al final, una mayor distancia ofrece más oportunidades para cambiar la longitud de onda de la luz. Cuanto más lejos esté una estrella de la Tierra, más probable es que su color verdadero no coincida con el color percibido por los ojos humanos. Es posible que vea una estrella de color amarillo apagado cuando en realidad el color verdadero está más cerca del blanco en su superficie.

Un cambio en la frecuencia de las ondas de luz en el espacio se conoce como efecto Doppler. Algunos han intentado explicarlo de manera similar a cómo cambia el sonido de un automóvil a su paso. Cuanto más lejos esté el coche, más alto será el sonido. Cuanto más se acerca, más grave es el tono.

En teoría, las estrellas que se alejan de la Tierra deberían verse más rojas, mientras que las estrellas que se mueven hacia la Tierra deberían parecer más azules. Esta es una teoría solo debido a las otras influencias que determinan el color de una estrella.

Cosas que podemos aprender de los colores de las estrellas

Ahora sabemos cómo determinar el color de una estrella en particular. qué podemos aprender de eso? Cosas diferentes. Primero, se examina la fase de una estrella. La mayoría de las estrellas están más calientes cuando nacen. La razón de esto es simple: la ruptura de una nebulosa permite que el hidrógeno sufra el cambio químico que lo convierte en helio. Se podría decir que el hidrógeno se quema, por así decirlo.

Con el tiempo, la cantidad de hidrógeno disponible disminuye. Esto da como resultado una reacción termonuclear menos robusta que genera menos calor. Menos calor significa menos energía electromagnética y diferentes colores. Esto nos lleva a lo segundo que podemos aprender, algo relacionado con la edad.

Cuanto más nueva sea la estrella, más cercano al azul o al púrpura debería ser su color. El color cambia con el tiempo a medida que envejece la estrella. Entonces, los astrónomos reconocen las estrellas rojas como las más antiguas. Están en la etapa final de su reacción termonuclear. Cuando una estrella deja de arder en rojo, está al borde del colapso total y la extinción.

Edad de la Galaxia

Los astrónomos también pueden extrapolar la edad de la galaxia al observar el color promedio de sus estrellas. En este caso, se cree que la Vía Láctea es una galaxia más antigua, ya que la mayoría de nuestras estrellas parecen arder a temperaturas más bajas. Se cree que las estrellas de las galaxias más nuevas serían de un color más azul.

Extrapolar la edad de una galaxia a través del color de sus estrellas sería una cuestión de clasificar las estrellas utilizando la clasificación espectral de Harvard mencionada anteriormente. Incluso en una galaxia más antigua como la Vía Láctea, uno esperaría ver algunas estrellas más azules. También puede ver algunos rojos. Es el color promedio que los astrónomos pueden usar para determinar la edad de una galaxia.

Campos magnéticos y vientos

Las estrellas a veces están rodeadas de campos magnéticos. En otros casos, una estrella que gira alrededor de otra genera viento. Los astrónomos pueden utilizar la ciencia de la espectroscopia para descubrir estas cosas. ¿Recuerdas la curva de Planck de antes? Esta curva existe porque algunos componentes de una estrella pueden emitir múltiples colores. Los científicos utilizan la espectroscopia para medir los diferentes colores.

Dentro del espectro visual de un componente hay líneas oscuras entre los colores. La espectroscopia examina estas líneas para aprender diferentes propiedades. La forma en que aparecen las líneas en relación con los otros colores del espectro puede dar a los científicos información sobre los campos magnéticos, los vientos estelares, la distancia entre las estrellas, cualquier sustancia que flote en esos espacios y mucho más.

No hace falta decir que los diferentes colores que vemos en las estrellas no son aleatorios. Sabemos por qué ocurren según nuestro conocimiento de cómo nacen, maduran y mueren las estrellas. Hay un montón de científicos que pueden aprender sobre nuestro universo simplemente estudiando los colores.

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