Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
29 май 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Разни
FACEBOOK

Защо няма зелени звезди

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 21 януари 2017 в 12:1546151

Повечето звезди изглеждат бели, но най-ярките от тях имат цвят. Червено, оранжево, жълто, синьо ... почти всички цветове на дъгата. Но почти.

Къде са зелените звезди? 

Няма зелени звезди, не се виждат. Защо - обяснява Фил Плат (Phil Plait) на страницата на Discover magazine.

Вземeете горелка (може и на ум) и загрейте лента от желязо. В началото ще свети в червено, след това оранжево и после - в синьо-бяло. След това ще се топи.

Защо тя свети? Всяка вещество с температура над абсолютната нула (около-273 °С) излъчва светлина. Количеството светлина и дължината на вълните зависи от температурата.

Колкото е по-горещ един обект, толкова е по-къса дължина на излъчваната вълна.

Студените обекти излъчват радиовълни. Много горещите излъчват ултравиолетова светлина или рентгенови лъчи. В много тесен температурен диапазон горещите обекти ще излъчват видима светлина с дължини на вълната приблизително от 300 nm до 700 nm.

Важно е да се знае, че обектите не отделят светлината с една дължина на вълната. Те излъчват фотони в диапазон от дължини на вълните. Ако с помощта на някакъв детектор, който е чувствителен към дължините на вълните на светлината, излъчвани от даден обек, се нанесе количеството й спрямо дължината на вълната, ще получим крива на разпределение, която се нарича "характеристика на излъчването на абсолютно черно тяло*". Тя прилича малко на камбановидната крива на нормалното разпределение, но при малките дължини на вълната тя спада по-бързо, а при по-големите дължини - по-бавно.

*Абсолютно черното тяло е идеализиран модел, абстракция, използвана в термодинамиката и представлява тяло в термодинамично равновесие (т.е. има изотропно излъчване), което поглъща електромагнитно излъчване в целия диапазон (всички дължини на вълната) и не отразява нищо. Това обаче не означава, че тялото не излъчва. То може да излъчва всяка дължина на вълната и визуално има цвят. Спектърът на излъчване зависи единствено от неговата температура. Слънцето, както и другите звезди, са най-добри приближения за абсолютно черни тела.

Примери на няколко криви за различни температури:

По оста х се нанася дължината на вълната (или цветта, ако ви е по-удобно), а за справка е наложен спектърът на видимите цветове. Може да се отбележи характерната камбановидна форма. При горещите обекти максимумът е отместен наляво, към по-късите дължини на вълните.

При обекти с температура 4500 Келвина (около 4200°C) максимумът се намира в оранжевата част на спектъра. Ако температурата достигне до 6000 K (приблизително температурата на Слънцето, 5700°C), пикът се премества в синьо-зелената област. Ако се загрее още повече, върхът се премества в синята област, а може и още по-далеч към късите дължини на вълните. Най-горещите звезди излъчват най-вече в ултравиолетовия спектър, по-къси дължини на вълната, отколкото тези, които виждаме с невъоръжено око.

Но ако пикът на Слънцето е в синьо-зелената област, защо не изглежда синьо-зелено? Това е ключов въпрос.

Работата е там, че въпреки че пикът е в синьо-зелената област, Слънцето излъчва светлина и в други цветове. Обърнете внимание на графиката на обекта с температура, близка до слънчевата. Пикът е в синьо-зелената област, така че повечето от фотоните се излъчват в този диапазон. Но се излъчват и синьо, и червени фотони. Гледайки слънцето, виждаме всички тези цветове едновременно. Очите ни ги смесват и произвеждат един цвят - бял. Да, бял. Някои казват, че Слънцето е жълто, но ако то наистина бе жълто, то облаците и снегът също биха били жълти (всичкият сняг, а не само, където се разхожда кучето ви).

Добре, Слънцето не изглежда зелено. Но можем ли да си пограем с температурата така, че да получим зелена звезда? Може би има такава, която е малко по-студена или по-топла от Слънцето?

Оказва се, че не можем. По-горещата звезда ще излъчва повече синьо, а по -студената - повече червено, и пак очите ни няма да ги видят като зелени.

Вината не е в звездите (поне - не изцяло), а вътре в нас

В очите ни има светлочувствителни клетки - пръчици и колбички. Пръчиците са сензори за яркост, те не различават цветове. Колбичките виждат цветове и те са три вида: чувствителни към червено, синьо и зелено. Когато върху тях попадне цвят, всяка се задейства по различен начин: червеният цвят възбужда червените колбички, а сините и зелените не реагират.

Повечето обекти не излъчват или не отразяват един цвят, така че всички колбички са възбудени едновременно, но в различна степен. Например, един портокал възбужда червените колбички два пъти по-силно от зелените, а сините остават в покой. Когато мозъкът получава сигнал от трите колбички, той си казва: "Може би това е оранжев обект". Ако зелените колбички виждат толкова светлина, колкото червените, а сините не виждат нищо, ние тълкуваме този цвят като жълт. И така нататък.

Така че единственият начин да се види една звезда като зелена е тя да излъчва само зелена светлина. Но както можете да се види от предишната графика, това е почти невъзможно. Всяка звезда, излъчваща предимно в зелено, ще бъде обезцветена с много червено и синьо и звездата ще изглежда бяла. Промяна на температурата на звездата ще я превърне в оранжева или жълта или червена, или синя, но няма да се стане зелена. Очите ни просто няма да я видят по този начин.

Ето защо няма зелени звезди. Излъчваните от звездите цветове заедно с това как очите ни интерпретират тези цветове, гарантира това.

Но това не е важно. Звездите може да не идват във всички цветове, но те идват в достатъчно цветове, за да изглеждат фантастично красиви.

Защо все пак има зелени обекти в космоса

NGC 6826 -  Bruce Balick (University of Washington), Jason Alexander (University of Washington), Arsen Hajian (U.S. Naval Observatory), Yervant Terzian (Cornell University), Mario Perinotto (University of Florence, Italy), Patrizio Patriarchi (Arcetri Observatory, Italy) and NASA

Може да няма зелени звезди, но зелени обекти има в космоса.  NGC 6826, зелената мъглявина, която виждате горе е от облаци с ниска плътност на газа. Но те излъчват светлина по много по-различен начин, отколкото звездите - те не са абсолютно черни тела изобщо. Те са по-скоро като флуоресцентни лампи, които излъчват светлина в много специфични цветове, а не непрекъснато в целия спектър.

Ако космическият газ е горещ и съдържа кислород, мъглявината може да излъчва силно светлина с около 500 нанометра дължина, точно в зелената част на спектъра. Тези обекти всъщност изглеждат много зелени през телескопите, но да не забравяме - те не са звезди!

Планетата Уран също изглежда зелена, но това е заради това, че в горните слоеве на атмосферата му има много метан, който поглъща червената светлина. Отново, това не е звезда, така че не се брои.


+ 0
- 0
Дедо ви поп не остана напълно убеден от прочетеното в статията.

Има няколко класа звезди (WR и приятели, в частност) чиито видими спектри са доминирани от емисионни линии, а общият максимум е някъде нагоре в твърдия УВ. Никоя ли от тях няма достатъчно кислород във вятъра си?
 
Още от : Въпроси

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.