La materia incandescente brilla in base al suo calore
Prendi un pezzo di ferro e scaldalo. Prima diventa rosso scuro, poi arancione, poi giallo-bianco, poi abbagliante. Il materiale è sempre lo stesso: cambia solo la temperatura, e il colore attraversa un'intera gamma. La superficie di una stella funziona allo stesso modo: è gas incandescente e brilla proprio in base al suo calore.
Un corpo riscaldato non emette a una sola lunghezza d'onda, ma a tutte contemporaneamente, semplicemente in proporzioni diverse. C'è una lunghezza d'onda alla quale corrisponde il massimo dell'energia, e più la superficie è calda, più questo massimo è corto: passa dall'infrarosso al rosso, poi al giallo, al blu e arriva all'ultravioletto. Il tuo occhio fonde tutta la miscela in un'unica tonalità, determinata proprio dalla posizione del picco.
Il massimo è il colore
Intensità della luce alle diverse lunghezze d'onda: il massimo determina anche il colore
Perché una stella blu è più calda di una rossa
Nella vita quotidiana, un segno rosso sul rubinetto significa «caldo» e uno blu «freddo», e questa abitudine può confonderti quando si parla di stelle. Per le stelle è il contrario. Il rosso indica che la superficie non era abbastanza calda da spostare il massimo verso le onde corte. A circa 3.000 gradi, una stella è rossa. A 30.000 gradi e oltre, è blu. Tra questi due estremi trovano posto tutti gli altri colori.
Il colore non dice nulla sulle dimensioni. La rossa Betelgeuse è un gigante gonfio, accanto al quale il bianco Sirio sembrerebbe un puntino. Una tonalità ti dice solo una cosa: quanto è calda la superficie da cui la luce ha viaggiato fino a te.
Su questa scala, il Sole è una stella relativamente fredda. Sembra il punto di riferimento della luce solo perché è vicino. Per temperatura della superficie si trova nel terzo inferiore dell'intervallo, e quasi ogni punto bianco-azzurro brillante nelle costellazioni è almeno due volte più caldo di lui.
Il Sole è a circa 5500 su una scala in cui la superficie delle stelle più calde raggiunge 30.000 gradi e oltre
Per i tuoi occhi tutto questo è difficile. Distingui i colori solo quando c'è abbastanza luce; quando è poca, entra in funzione la parte della retina che non vede i colori, e le stelle sembrano puntini bianchi. La tonalità emerge nelle stelle più luminose ed è più evidente con un binocolo, che raccoglie più luce. E il luccichio dai colori dell'arcobaleno di una stella vicino all'orizzonte non è il suo colore, ma un effetto dell'aria: scompone il raggio come un prisma.
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Fonti
- Il meccanismo è la radiazione termica di un corpo riscaldato e la legge dello spostamento di Wien: più alta è la temperatura, più corta è la lunghezza d'onda del massimo. Le temperature della superficie sono ricavate dalla classificazione spettrale e arrotondate
- di norma si considerano sulla scala assoluta, che differisce dalla scala Celsius di 273 gradi: a temperature così elevate questo cambia appena il quadro