Τα άστρα εκπέμπουν πολύ πράσινο φως, αλλά τα μάτια μας δεν το βλέπουν

Τον χειμώνα στον νυχτερινό ουρανό ξεχωρίζουν τα πιο λαμπρά άστρα, όπως ο Μπετελγκέζ και ο Ρίγκελ στον Ωρίωνα και ο Αλντεμπαράν στον κοντινό Ταύρο. Δεν είναι απλώς φωτεινά. Είναι και πολύχρωμα, ξεχωρίζοντας από την τυπική λευκή όψη των περισσότερων άστρων στον ουρανό. Στον Μπετελγκέζ αναδεικνύεται το κόκκινο-πορτοκαλί χρώμα, στον Αλντεμπαράν το πορτοκαλί και στον Ρίγκελ το ζαφειρένιο μπλε.

Μόνο τα πιο φωτεινά άστρα εκπέμπουν αρκετό φως ώστε να ενεργοποιήσουν τα κωνία των ματιών μας, τα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς που είναι ευαίσθητα στο χρώμα. Ακόμη κι έτσι, τα πιο φωτεινά άστρα πάντα φαίνονται μπλε, κόκκινα, κίτρινα ή μερικές φορές λευκά. Σε τηλεσκοπικές εικόνες, ακόμη και στα πιο αμυδρά άστρα αναδεικνύονται χρώματα. Και παρότι οι αστρονομικές φωτογραφίες μπορεί να είναι λίγο δύσκολες στην ερμηνεία, τα χρώματα των άστρων σε αυτές είναι συνήθως αρκετά αντιπροσωπευτικά.

Όμως, αυτό που δεν θα δείτε ποτέ είναι πράσινα άστρα.

Ο λόγος είναι τόσο ένα «ελάττωμα» των άστρων όσο και δικό μας: δεν τα βλέπουμε πράσινα λόγω του τρόπου με τον οποίο τα άστρα εκπέμπουν φως και του τρόπου με τον οποίο τα μάτια μας αντιλαμβάνονται τα χρώματα.

διαβάστε επίσης:
1. Γιατί δεν υπάρχουν πράσινα αστέρια;
2. Η πράσινη αναλαμπή της Αφροδίτης

Τα άστρα εκπέμπουν φως επειδή είναι θερμά. Ακτινοβολούν αυτή τη θερμότητα με τη μορφή φωτός και στην πραγματικότητα, το φαινομενικό τους χρώμα εξαρτάται από τη θερμοκρασία τους. Σχετικά ψυχρά άστρα εκπέμπουν κόκκινο φως, ενώ πολύ θερμότερα άστρα εκπέμπουν μπλε φως. Όμως τα πράγματα είναι λίγο πιο περίπλοκα, γιατί στην πράξη προφανώς εκπέμπουν φως σε ένα ευρύτερο φάσμα χρωμάτων με διαφορετικές αναλογίες. Τα ψυχρά άστρα εκπέμπουν αναλογικά περισσότερο κόκκινο φως, αλλά τα θερμά άστρα εκπέμπουν πολύ περισσότερο μπλε από κόκκινο. Αυτό το μείγμα χρωμάτων είναι που δίνει στο άστρο την απόχρωσή του.

Το ίδιο κάνει και ο Ήλιος, εκπέμποντας μήκη κύματος που κυριολεκτικά καλύπτουν τα χρώματα του ουρανίου τόξου (και πέρα από αυτό), όχι όμως με ομοιόμορφη κατανομή. Στο σχήμα που ακολουθεί βλέπουμε το φάσμα του ηλιακού φωτός που μοιάζει περισσότερο με μια ασύμμετρη καμπάνα, με μια μακριά ουρά πέρα από τα κόκκινα μήκη κύματος. Παραδόξως η κορυφή αυτού του διαγράμματος βρίσκεται στο μπλε-πράσινο τμήμα του φάσματος!

Γιατί λοιπόν ο Ήλιος δεν φαίνεται γαλαζοπράσινος; Εκεί μπαίνουν στο παιχνίδι τα μάτια μας. Έχουμε τρία είδη κωνίων, το καθένα προσαρμοσμένο στο κόκκινο, το πράσινο ή το μπλε φως. Έτσι, αν ένα αντικείμενο εκπέμπει ή ανακλά κόκκινο φως, τα κωνία που είναι ευαίσθητα στο κόκκινο στέλνουν ισχυρό σήμα στον εγκέφαλο, ενώ τα άλλα δύο όχι, και αντιλαμβανόμαστε το αντικείμενο ως κόκκινο.

Φυσικά, μπορούμε να δούμε πολύ περισσότερα από τρία χρώματα! Αυτό συμβαίνει επειδή, για παράδειγμα, ένα κίτρινο αντικείμενο θα ενεργοποιήσει και τα τρία είδη κωνίων, αλλά σε διαφορετικό βαθμό. Αυτά τα σήματα στη συνέχεια συνδυάζονται από τον εγκέφαλο και βλέπουμε, στο εν λόγω παράδειγμα, κίτρινο.

Ο Ήλιος εκπέμπει το περισσότερο φως στο μπλε και το πράσινο. Εκπέμπει όμως και ιώδες, κίτρινο, πορτοκαλί και κόκκινο. Όταν ο εγκέφαλός μας ολοκληρώσει τον συνδυασμό και την ερμηνεία όλων αυτών των σημάτων χρώματος από τα μάτια μας, αντιλαμβανόμαστε τον Ήλιο ως λευκό (όχι κίτρινο, όπως πιστεύουν πολλοί, παρότι ταξινομείται ως κίτρινος νάνος).

Αυτός είναι ο λόγος που δεν βλέπουμε πράσινα άστρα. Καθώς τα άστρα θερμαίνονται, βλέπουμε το χρώμα τους να μετατοπίζεται από το κόκκινο στο πορτοκαλί. Και καθώς οι θερμοκρασίες τους αυξάνονται ακόμη περισσότερο, τα μάτια μας αρχίζουν να τα ερμηνεύουν ως γαλαζωπά ή λευκά. Δεν υπάρχει θερμοκρασία άστρου στην οποία τα κωνία μας να συνδυάζουν τα σήματά τους ώστε να παράξουν πράσινο – και επειδή, στις περισσότερες περιπτώσεις, οι κάμερες έχουν σχεδιαστεί να μιμούνται τα μάτια μας, τα άστρα δεν φαίνονται πράσινα ούτε στις φωτογραφίες.

Ας σημειωθεί ότι υπάρχουν μερικά άστρα που κάποιοι λένε πως φαίνονται πράσινα. Το Αλμάχ είναι ένα σύστημα άστρων μέτριας λαμπρότητας στον αστερισμό της Ανδρομέδας. Αποτελείται από έναν πορτοκαλί γίγαντα και ένα σύστημα τριών μπλε άστρων (που είναι τόσο κοντά μεταξύ τους ώστε, από την δική μας οπτική, δεν διακρίνονται χωριστά. Συγχωνεύονται σε ένα σημείο φωτός μέσω τηλεσκοπίου). Ορισμένοι παρατηρητές έχουν ισχυριστεί ότι είδαν το τριαδικό σύστημα ως πράσινο. Υποψιάζομαι ότι πρόκειται για οφθαλμαπάτη, που προκύπτει επειδή ο εγκέφαλός μας μερικές φορές βασίζεται σε συγκριτικά συμφραζόμενα για να ερμηνεύσει το χρώμα. Αυτό μπορεί να αλλάξει εντυπωσιακά το φαινομενικό χρώμα ενός αντικειμένου. Συγκρίνοντας το γαλαζωπό φως του τριαδικού συστήματος με το φωτεινότερο πορτοκαλί φως του άλλου άστρου, είναι δυνατόν το τριαδικό να φαίνεται πράσινο. Θα προσθέσω ότι στις φωτογραφίες φαίνεται πάντα μπλε, κάτι που ενισχύει την ιδέα ότι το πράσινο είναι ψευδαίσθηση.

Ένα άλλο άστρο, το Zubeneschamali (βήτα του Ζυγού) στον αστερισμό του Ζυγού, επίσης φαίνεται πράσινο σε ορισμένους παρατηρητές. Είναι σίγουρα μπλε άστρο και δεν έχει αστρικό συνοδό, οπότε δεν είναι σαφές γιατί κάποιοι το βλέπουν έτσι. Σε εμένα πάντοτε φαινόταν μπλε όταν το παρατηρούσα με τηλεσκόπιο.

Όλα αυτά δεν σημαίνουν ότι δεν υπάρχουν πράσινα ουράνια αντικείμενα! Πολλά νεφελώματα – νέφη αερίων – δείχνουν μια χαρακτηριστική πρασινωπή απόχρωση. Σε αυτές τις αραιές συνθήκες, τα άτομα του οξυγόνου εκπέμπουν πολύ έντονα στο πράσινο μέρος του φάσματος, υπερκαλύπτοντας τα άλλα, πιο αμυδρά χρώματα, κάνοντας το νεφέλωμα να φαίνεται πράσινο, ακόμη και στις φωτογραφίες.

Οι κομήτες μπορούν επίσης μερικές φορές να φαίνονται πράσινοι! Σε αυτή την περίπτωση, ο υπαίτιος είναι ο διατομικός άνθρακας (C₂), ένα μόριο αποτελούμενο από δύο άτομα άνθρακα. Το ηλιακό φως «διεγείρει» το μόριο, το οποίο κατά την αποδιέγερσή του εκπέμπει ένα «πράσινο» φωτόνιο. Όμως, το μόριο C₂ δεν είναι σταθερό και διασπάται από το ηλιακό φως μέσα σε μία ή δύο ημέρες. Γι’ αυτό η κύρια «κεφαλή» ενός κομήτη μπορεί να φαίνεται πράσινη, αλλά η ουρά του, που αποτελείται από υλικό που εκτοξεύεται από την κεφαλή, τείνει να έχει διαφορετικό χρώμα.

Και οι πλανήτες μπορούν να συμμετέχουν στην πράσινη απόχρωση. Μεγάλο μέρος της Γης είναι πράσινο για προφανείς λόγους. Ωστόσο, ο πλανήτης Ουρανός μπορεί να φαίνεται ελαφρώς πράσινος (περισσότερο μπλε παρά πράσινος, αλλά με μια υποψία του δεύτερου) λόγω του μεθανίου στην ατμόσφαιρά του. Το μεθάνιο απορροφά το κόκκινο φως και αντανακλά το μπλε και το πράσινο, δίνοντας στον πλανήτη μια αχνή γαλαζοπράσινη απόχρωση.

Αν τύχει να βρεθείτε έξω μια νύχτα με καθαρό ουρανό, ρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά στα άστρα πάνω από το κεφάλι σας. Εγώ το κάνω πάντα. Κι αυτό το αίσθημα δέους που νιώθω κάθε φορά δεν προέρχεται μόνο από την ομορφιά τους· ενισχύεται κι από την κατανόησή μας για το πώς φυσική και φυσιολογία συνδυάζονται για να δημιουργήσουν αυτή την ομορφιά.

διαβάστε περισσότερα: For Stars, It’s Not Easy Being Green

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ

Ετικέτες: ΟΠΤΙΚΗ, PHYSICS