Почему звезды светятся разными цветами?

Звезды на ночном небе имеют самые разные оттенки: каждое созвездие светится по-своему. Но почему одни звезды светятся голубоватым или белым светом, а другие, например, оранжевым или желтоватым? Портал space.com разобрался в вопросе.

Но если у вас есть бинокль или телескоп, ситуация меняется. Один из лучших способов взглянуть на цвет звезды — через контраст. Например, звезду Арктур ​​обычно можно найти, следуя по рукаву Большой Медведицы на юго-восток. А рядом еще одна яркая звезда поздней весны – Спика, сияние которой имеет характерный голубоватый оттенок. Если вы быстро переведете взгляд между Арктуром и Спикой, вы легко заметите разницу между их оранжевыми и синими оттенками.

Еще одна эффективная процедура — наблюдение двойной звезды контрастных оттенков. Пожалуй, самой яркой звездой такого рода можно назвать Альбирео в созвездии Лебедя. Небольшой телескоп или даже простой бинокль легко различят два его источника света: более яркий светится желтовато-оранжевым, другой — глубокой лазурью.

Помимо прочего, многое зависит и от особенностей самих звезд. Те звезды, которые мы считаем «красными», на самом деле имеют желтовато-оранжевый оттенок, похожий на старые лампы накаливания. На самом деле у них примерно одинаковая тепловая температура — 3000 Кельвинов. Наши глаза привыкли к солнечному излучению, но Солнце на самом деле вполне стандартно по температуре и цвету. Очень горячие и очень холодные звезды наиболее активны в ультрафиолетовом и инфракрасном спектре соответственно.

Звездный свет похож на то, что физики называют излучением черного тела — электромагнитными волнами, генерируемыми объектом, который излучает и поглощает излучение со 100% эффективностью. Мы знаем, что чем горячее звезда, тем больше энергии она выделяет на всех длинах волн. Если говорить о самых горячих, то пик их излучения направлен в короткий (голубоватый) спектр.

Другими словами, местоположение пика излучения определяет цвет звезды. Это явление объясняется двумя достаточно простыми законами, которые являются следствием излучения черного тела.

Для объекта определенной температуры общее количество энергии, излучаемой во всех волновых спектрах, рассчитывается с помощью закона Стефана-Больцмана. В нем говорится, что излучательная способность объекта, излучающего тепло, пропорциональна четвертой степени его температуры в Кельвинах. То есть, если температура увеличится вдвое, энергия увеличится в 16 раз. Если утроится, то это будет 81 раз. А второй закон – это закон смещения Вина. В нем говорится, что длина волны пикового излучения звезды обратно пропорциональна ее температуре.