Среди достопримечательностей звездного неба часто выделяются звезды, отличающиеся от своих собратьев необычным цветом — красные Антарес и Бетельгейзе, желтая Капелла, желтовато-оранжевый Альдебаран, оранжевый Арктур, "гранатовая" звезда μ Цефея, белые Вега и Регул, голубой Денеб. Но на ночном небе почему-то не встречаются зеленые или синие звезды. И это закономерно, поскольку в природе звезд с таким цветом не существует. Почему?
Цвет — это результат воздействия на человеческий глаз излучения определенной длины. Если мы видим зеленый предмет, то это означает, что от этого объекта человек воспринимает излучение имеющее длину волны около 5200 ангстрем.
В отношении звезд обычно говорят, что их цвет определяется их температурой. Это следует из рассмотрения графика, представляющего зависимость количества энергии, излучаемой нагретым до температуры Т телом, от длины волны λ. Если излучающий объект является абсолютно черным телом (то есть поглощающим 100% падающего на него света), то такая зависимость описывается законом Планка. При фиксированной температуре длина волны, на которую приходится максимум излучения, является вполне определенной величиной. Она зависит от температуры: чем горячее тело, тем на более коротковолновую часть спектра приходится максимум его излучения. Такая зависимость описывается законом смещения Вина, который весьма прост: λмакс=С/Т, где С — постоянная величина, равная 3·10—7, если длина волны измеряется в ангстремах.
Казалось бы, звезды, разогретые до температуры 5770 К, должны иметь зеленый цвет, ведь больше всего энергии они излучают на длине волны 5200 ангстрем. Звезд с такими температурами на небе предостаточно, но они вовсе не кажутся нам зелеными! В чем же дело?
Все дело в том, что звезды излучают энергию в широком диапазоне длин волн. Наше Солнце, например, наряду с зелеными лучами испускает еще и "красное" и "синее" излучение, которое также оказывает воздействие на светочувствительные органы глаза. Учтите также, что земная атмосфера поглощает синие и зеленые лучи с большим эффектом, чем желтые или оранжевые. В результате оказывается, что максимальное воздействие на глаз человека оказывают лучи, вызывающие в его глазу ощущение желтого, а не зеленого цвета. Более горячие звезды кажутся человеку белыми или голубыми, а более холодные — оранжевыми и красными.
И все же зеленые звезды на небе увидеть можно: они входят в состав визуальных двойных звезд. Такой оттенок появляется у них благодаря эффектам, возникающим в глазу человека при рассмотрении объектов с различными цветами, но никакого отношения к реальному цвету звезды это ощущение не имеет. Белая звезда будет казаться зеленоватой, если рядом с ней на небе окажется звезда красного цвета. Глаз как бы пытается усреднить цвета звезд, и поэтому их реальные цвета могут не соответствовать наблюдаемым Вы сами можете убедиться в этом, наведя свой телескоп, например, на известную двойную звезду ε Волопаса — вы увидите, что ее компоненты имеют желтоватый и зеленоватый цвета.
В. Ф. Карташов - кандидат физ.-мат. наук, доцент Челябинского государственного педагогического университета.
