Colores de estrellas: por qué difieren y qué podemos aprender de ellos

Cuando el autor Omar Bradley pronunció su ahora famosa cita sobre cómo fijar el rumbo según las estrellas, se refería al método por el cual los antiguos marineros solían encontrar su camino a través de los mares a través de mapas estelares. Uno se pregunta si esos antiguos marineros alguna vez pensaron en los colores que estaban viendo. Y si es así, ¿alguna vez se preguntaron por qué las estrellas exhiben diferentes colores?

El número de estrellas que aparecen en el cielo nocturno es innumerable. ¿Puede 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 con un dorado suave o amarillo. Aún otros pueden aparecer como azul, violeta o incluso rojo.

¿Por qué las estrellas son de diferentes colores?

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

  • Sus constituyentes
  • su temperatura
  • Su distancia desde el punto de observación.

Esta publicación analizará las tres características. También discutirá algunas lecciones importantes que podemos aprender de una comprensión científica de las estrellas y el color.

¿Qué constituye una estrella?

Cuando hablamos de los constituyentes de una estrella, estamos hablando de las diversas 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 bola emite energía a medida que se somete a una variedad de procesos químicos. Pero cada uno de los constituyentes también emite energía.

Los constituyentes emiten distintas longitudes de onda de energía electromagnética como resultado del calor generado por toda la masa. Nuestros ojos reconocen esa energía electromagnética como color. Y debido a que hay múltiples constituyentes que emiten diferentes longitudes de onda, todas esas longitudes de onda se combinan para crear la percepción de un solo color.

Una buena manera de entender esto es considerar su televisor. Su televisor emite tres colores primarios de luz: rojo, verde y azul. Diferentes combinaciones de esa luz crean las imágenes que ves. Una parte de una determinada imagen puede requerir más azul y verde que rojo. Otra parte puede ser especialmente pesada en el green. Verá imágenes en color según cómo se combinen los tres colores en la pantalla.

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

Curva de Plancks y Ley de Wiens

El físico alemán Max Planck ideó una fórmula para determinar cómo se combinan los constituyentes de las estrellas para crear colores visibles. Su trabajo resultó en algo conocido como Curva de Plancks. Sin ser demasiado técnico, la curva es el equivalente físico de una rueda de colores de diseñadores de interiores.

El pico de la curva determina la longitud de onda a la que una estrella emite la mayor cantidad de energía luminosa. Esto se conoce como Ley de Wiens. El efecto neto de combinar estos dos principios dicta que los componentes que generan la mayor cantidad de energía electromagnética influyen más en el color percibido que representa una estrella. Es como mezclar pintura en una hoja de papel. La pintura con mayor volumen influye más en el color resultante.

La temperatura de una estrella

El siguiente es la temperatura de la estrella. Una estrella se forma cuando una nebulosa gaseosa colapsa. El colapso inicia una reacción termonuclear entre el hidrógeno y las estrellas, otros constituyentes. La fusión termonuclear transforma el hidrógeno en helio. De ahí viene el calor.

Cuanto mayor es la reacción termonuclear, mayor es el calor. Cuanto mayor es el calor, más energía electromagnética liberan los constituyentes de las estrellas. Diferentes colores son el resultado final. Vemos algo muy similar en el proceso de combustión.

¿Alguna vez has notado que una fogata típica se quema de color amarillo brillante con tonos de naranja y rojo? Sin embargo, eche un vistazo a la luz piloto de un horno y descubrirá que la llama generalmente se quema de color azul. Algunos de los más calientes producidos por combustión se queman de color blanco. Lo mismo ocurre con las estrellas. La temperatura influye en el color de las estrellas de la misma manera que influye en el color de las llamas ardientes.

Clasificación espectral de Harvard

Los astrónomos clasifican las estrellas por color utilizando la 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
  • Naranja-Rojo (K) 3500 a 5000 K
  • Blanco-Amarillo (G) 5.000 a 6.000 K
  • Azul-Blanco (F) 6000 a 7500 K
  • Azul (A) 7.500 a 10.000 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 que conste, la temperatura de la fotosfera es la temperatura en la superficie. La temperatura central del sol es magnitudes mayores.

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

Distancia desde el punto de observación

Quizás el aspecto más fascinante del color de las estrellas es que están influenciadas por la distancia. Científicamente hablando, la energía electromagnética emitida por las estrellas es la que es, independientemente de la distancia a la que se encuentre la estrella de la Tierra. Sin embargo, a medida que la luz atraviesa el espacio, puede verse alterada por una variedad de influencias. Las longitudes de onda se pueden alargar o acortar.

Al final, una mayor distancia brinda más oportunidades para que se altere la longitud de onda de la luz. Entonces, cuanto más lejos está una estrella de la Tierra, más probable es que su verdadero color no sea el mismo que el color percibido por los ojos humanos. Podrías ver una estrella con un color amarillo apagado cuando, en realidad, el verdadero color en su superficie es más cercano al blanco.

El cambio de frecuencia de las ondas de luz en el espacio se conoce como efecto Doppler. Algunos han intentado explicarlo de manera similar a cómo el sonido de un automóvil cambia de tono cuando pasa. Cuanto más lejos está el coche, más agudo es el sonido. Cuanto más se acerca, más grave es el tono.

En teoría, las estrellas que se alejan de la Tierra deberían aparecer más rojas, mientras que las estrellas que se acercan a la Tierra deberían aparecer 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 lo que implica determinar el color de una estrella dada. ¿Que podemos aprender de todo esto? Varias cosas. Primero está la fase de una estrella que se está estudiando. La mayoría de las estrellas se queman más calientes en su nacimiento. La razón aquí es simple: el colapso de una nebulosa es lo que permite que el hidrógeno sufra el cambio químico que lo transforma en helio. Se podría decir que el hidrógeno se quema, por así decirlo.

Con el tiempo, la cantidad de hidrógeno disponible disminuye. Esto conduce a una reacción termonuclear menos robusta que genera menos calor. Menos calor se traduce en menos energía electromagnética y diferentes colores. Esto nos lleva a la segunda cosa que podemos aprender, algo relacionado con la edad.

Cuanto más nueva sea la estrella, más cerca del azul o violeta debería ser su color. El color cambiará con el tiempo, a medida que la estrella envejezca. Por lo tanto, los astrónomos reconocen a las estrellas rojas como las más antiguas. Están en la última etapa de su reacción termonuclear. Cuando una estrella deja de arder en rojo, está a punto de colapsar y eliminarse por completo.

edad de la galaxia

Los astrónomos también pueden extrapolar la edad de la galaxia observando el color promedio de sus estrellas. Siendo este el caso, se cree que la Vía Láctea es una galaxia más antigua dado que la mayoría de nuestras estrellas parecen estar ardiendo a temperaturas más bajas. Se teoriza que las estrellas en las galaxias más nuevas serían de 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, aún esperaría ver algunas estrellas más azules. También puede ver algunos rojos. Es el color promedio que ayuda a los astrónomos a determinar la edad de una galaxia.

Campos Magnéticos y Vientos

Las estrellas a veces están rodeadas de campos magnéticos. Otras veces, una estrella que gira alrededor de otra genera viento. Los astrónomos pueden usar la ciencia de la espectroscopia para resolver estas cosas. ¿Recuerdas la Curva de Planck de antes? Esa curva existe porque algunos constituyentes de una estrella pueden emitir múltiples colores. Los científicos usan la espectroscopia para medir los diferentes colores.

Dentro de un espectro visual constituyente hay líneas oscuras entre los colores. La espectroscopia estudia esas líneas para aprender diferentes propiedades. La forma en que aparecen las líneas en relación con los otros colores en el espectro puede informar a los científicos sobre los campos magnéticos, los vientos estelares, la cantidad de espacio entre las estrellas, las sustancias que flotan en esos espacios y más.

No hace falta decir que los diversos colores que vemos en las estrellas no son accidentales. Sabemos por qué ocurren en base a nuestro conocimiento de cómo nacen, maduran y mueren las estrellas. Hay mucho que los científicos pueden aprender sobre nuestro universo simplemente estudiando los colores.

¿Cuáles son los 5 colores de las estrellas?

Las estrellas muestran una multitud de colores, incluidos rojo, naranja, amarillo, blanco y azul. Como hemos visto, las estrellas no son todas del mismo color porque no todas tienen temperaturas idénticas.

de que color son las estrellas mas calientes

Hay cinco colores estrella: azul, blanco, amarillo, naranja y rojo. Las estrellas más calientes son azules, con temperaturas de alrededor de 25 000 K. El rojo es el color de las estrellas más frías, que tienen temperaturas superficiales de aproximadamente 3000 K.

¿De qué color son las estrellas en la noche?

Las estrellas pueden ser azules, blancas, amarillas, naranjas y rojas. El color de la estrella es una indicación de su temperatura: el azul es el más cálido y el rojo el más frío. La constelación de Orión el Cazador muestra una gran variedad de estrellas.

¿Cuál es el verdadero color de la estrella?

Resulta que nos hemos estado perdiendo los verdaderos colores de las estrellas. Las estrellas más calientes aparecen azules, como hemos pensado, pero las estrellas como nuestro Sol aparecen blanquecinas. Las estrellas más pequeñas, como las estrellas K y M, son de color beige en lugar de rojas. Lo más sorprendente de todo: ¡las enanas marrones ni siquiera son marrones, son violetas!

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