Otkud zvezdama boja?

 

Sunce je sasvim blede žute boje. Ali niz boja koje mogu imati zvezde oduzima dah. Jedno sazvežđe zove se Kutija dragulja. To je jato zvezda plavih kao safir rasutih po tamnom svemiru, a među njima postoji jedna koja se narandžasto žari. Razlika u bojama zvezda zavisi od njihovih temperatura.

Svetlost je zračenje koje se kreće u obliku talasa. Rastojanje od vrha jednog do vrha sledećeg talasa zove se, naravno, talasna dužina. Svetlosni talasi su veoma kratki – talasna dužina vidljive svetlosti kreće se od 760 nm do 380 nm. Mada je talasna dužina neverovatno mala, ono što mi vidimo veoma zavisi od toga da li je talas malo duži ili malo kraći. To je zato što naše oči vide talase različitih dužina kao različite boje. Na primer, talasi crvene svetlosti su približno jedan i po put duži od talasa plave svetlosti (bela svetlost je sastavljena od više različitih talasnih dužina, odnosno boja).

Boja nekog predmeta može se menjati sa njegovom temperaturom. Uzmimo za primer gvozdeni žarač stavljen u vatru. Kako se hladno crno gvožđe zagreva, po njegovoj površini širi se nejasno crvenkasto svetlucanje. Sa daljim zagrevanjem gvožđe pocrveni još više. Kad bi bilo moguće zagrejati gvožđe još više, a da se ono ne istopi, boja žarača bi iz crvene prešla u narandžastu, zatim u žutu, belu, i na kraju u plavo-belu. Boja i temperatura nekog predmeta su povezani – kad je materijal vreliji, najveći deo njegovog zračenja ima veću energiju i manje talasne dužine. Plava svetlost ima manju talasnu dužinu nego crvena. Prema tome, zagrejan predmet koji zrači plavu svetlost biće vreliji od crveno užarenog predmeta. Atomi vrelih gasova na zvezdama odašilju svetlosne čestice, koje se zovu fotoni. Što je gas vreliji, to je energija fotona veća, a talasna dužina svetlosti manja. Zato najvrelije zvezde, koje su ujedno i najmlađe, zrače plavo-belu svetlost. Kad potroše svoje nuklearno gorivo, zvezde se najčešće hlade. Zato starije zvezde, koje se hlade, obično zrače crvenu svetlost. Sredovečne zvezde, kao što je Sunce, imaju žut sjaj.

Sunce je udaljeno od Zemlje nešto manje od sto pedeset miliona kilometara, pa lako možemo da vidimo koje je boje. Ali ostale zvezde su udaljene bilionima kilometara, pa i više. Zato je njihovu boju teško odrediti čak i pomoću najjačih teleskopa. Zbog toga astronomi svetlost koja dolazi sa zvezda propuštaju kroz posebne filtere ili kroz instrument koji se zove spektograf. Na taj način otkrivaju koliko svetlosti određenih talasnih dužina dolazi sa neke zvezde. Ukupna boja zvezde određuje se na osnovu talasne dužine najjače izmerene svetlosti. Kad znaju boju, mogu da izračunaju i temperaturu površine zvezde primenom jednostavne matematičke formule. A iz temperature je moguće prilično tačno odrediti i starost zvezde.

*Zanimljivost: na površini žućkastog Sunca vlada temperatura od oko 5500 °C. Spoljašnjost plavih zvezda, koje su najvrelije, ima preko 33000 °C.