Приходилось ли вам всматриваться в ясное ночное небо, любуясь россыпями звезд? Возможно, глядя на эти мерцающие огоньки, вы замечали, что они разнятся своей яркостью и даже цветом. Как верно подмечено в Библии, «звезда от звезды отличается славой».
Но почему звезды светят по-разному, или, образно говоря, отличаются славой? Почему, например, одни из них кажутся белыми, а другие голубыми, желтыми или красноватыми? И почему звезды мерцают?
Внутри звезд, в их ядрах, находятся мощнейшие термоядерные реакторы, которые производят огромное количество энергии. Генерируемая энергия перемещается к внешним слоям звезды и затем излучается в пространство, в основном в виде света и тепла. Может быть, вы удивитесь, узнав, что звезды погорячее — голубые, а более холодные — красные. Но из-за чего возникает эта разница в цвете?
Свет представляет собой поток фотонов — частиц, обладающих также свойствами волны. Самые горячие звезды излучают высокоэнергетические фотоны с более короткими длинами волн, смещенными к синему краю спектра. И наоборот, фотоны, испускаемые более холодными звездами, имеют меньшую энергию, а их длины волн находятся в красном конце спектра. Наша звезда — Солнце относится к звездам средней температуры и излучает свет в желто-зеленом диапазоне. Почему же тогда Солнце не зеленое? Все дело в том, что оно излучает свет разных длин волн. Поэтому, если посмотреть на наше светило из космоса, оно будет казаться белым.
Земная атмосфера и краски Солнца
Мы видим Солнце сквозь толщу земной атмосферы, которая в зависимости от времени суток несколько изменяет его облик. Так, в полдень Солнце, как правило, ярко-желтого цвета. А в момент восхода или заката, находясь у горизонта, оно бывает оранжевым или красным. Эту смену красок создают находящиеся в атмосфере нашей планеты молекулы газа, водяной пар, а также различные микроскопические частицы.
Земная атмосфера, благодаря своему составу, лучше рассеивает голубые и фиолетовые солнечные лучи. Вот почему в ясный солнечный день мы можем любоваться бездонным голубым небом. Однако, когда Солнце находится совсем низко над горизонтом, его свет падает на поверхность Земли под более острым углом и проходит через более плотные слои атмосферы. При этом голубые и зеленые лучи рассеиваются еще сильнее, и земной поверхности достигают в основном красные лучи. По этой причине заходящее солнце порой напоминает багрово-красный или малиновый шар.
Палитра ночного неба
Наше восприятие ночного неба во многом определяется чувствительностью глаза. Попадая в глаз, свет действует на светочувствительные клетки — колбочки и палочки. Колбочки отвечают за цветовое зрение, вместе с тем при тусклом сумеречном свете они перестают функционировать. Палочки же не чувствительны к цвету, зато они исключительно эффективные фоторецепторы. В оптимальных условиях одна палочка может регистрировать даже единичный фотон света! Однако с такой высокой чувствительностью палочки воспринимают свет более коротких длин волн, находящихся ближе к синему краю спектра. Поэтому, глядя невооруженным глазом на слабые звезды одинаковой яркости, мы скорее различим те из них, что светят голубым, а не красным светом. К счастью, специальные оптические приборы позволяют нам увидеть гораздо больше!
Например, наведя на ночное небо бинокль или телескоп, можно рассмотреть такие слабые астрономические объекты, как далекие звезды, галактики, кометы и туманности. И все же наши наблюдения будут ограничены пропускной способностью земной атмосферы. Решением этой проблемы стал космический телескоп «Хаббл», работающий на околоземной орбите. Это чудо техники позволяет регистрировать объекты, яркость которых в десять миллиардов раз меньше, чем у самых слабых звезд, различимых невооруженным глазом! Благодаря телескопу «Хаббл» были получены поражающие воображение снимки глубокого космоса, в частности изображения удаленных галактик и туманностей — облаков межзвездной пыли и газа.
Следует отметить, что новейшие наземные телескопы во многих отношениях не уступают телескопу «Хаббл» и даже в чем-то его превосходят. Так, благодаря адаптивной оптике, которая компенсирует искажения, вызванные земной атмосферой, эти новые телескопы обладают большей, чем телескоп «Хаббл», разрешающей силой, то есть позволяют получить более детальные снимки. Взять, к примеру, телескоп «Кек I». Это один из крупнейших в мире оптических телескопов, расположенный в обсерватории Кек, на Гавайях. С помощью этого инструмента сотрудник Сиднейского университета (Австралия) Питер Татхилл обнаружил пылевые туманности вокруг двойных звезд в созвездии Стрельца, находящихся у центра нашей галактики Млечный Путь.
Просьба: подписаться и поставить «лайк»