Kāpēc debesīs neredzam zaļas zvaigznes?

Ja ir tā veiksme skaidrā naktī pabūt tālāk no pilsētām, ciematiem un šosejām, kur var patraucēt gaismas piesārņojums, pamet skatu augšup – tur ir ne tikai baltas zvaigznes! Prāvā Betelgeize mirguļo sārtos toņos, bet Antaress iegūst arī oranžīgas nokrāsas. Vedēja zvaigznājā esošā Kapella – arī viena no spožākajām mums redzamajām zvaigznēm – mums izskatās dzeltena, bet Rīgels ir izteikti zils. Bet zaļas zvaigznes neredzēsiet, lai cik cītīgi lūkotos. Lūk, kāpēc.

Zvaigznes krāsu nosaka virsmas temperatūra. Tās pēc spektra iedala vairākās klasēs, sākot no zilām (viskarstākās zvaigznes) līdz sarkanām (zvaigznes ar zemāku virsmas temperatūru). Mūsu Saule ir kaut kur pa vidu, un tās redzamā krāsa ir balta. Kaut mums, raugoties no Zemes, tā dienas vidū var šķist dzeltena, bet vakaros un rītos sarkana, patiesībā Saule tik tiešām ir baltā krāsā. Astronauti Starptautiskajā kosmosa stacijā, kur skatam netraucē Zemes atmosfēra, neļaus samelot. Te arī labs eksperiments, kur astronoms Aivis Meijers izskaidro, kā katrs pats par to var pārliecināties:

Lūk, kad zvaigzne deg, tā izstaro gaismu. Patiesībā jebkas ar temperatūru virs absolūtās nulles izstaro gaismu, kuras intensitāte un viļņu garums ir atkarīgs no temperatūras. Jo karstāks ir objekts, jo īsāks starojuma viļņu garums. Auksti objekti emitē radioviļņus, ļoti karsti objekti – ultravioleto starojumu. Mūsu acīm redzamā gaisma ir visnotaļ šaurā diapazonā – redzamās gaismas viļņu garums ir no 380 līdz 700 nanometriem.

Taču ir būtiska lieta, ko ņemt vērā. Objekti dzīvē neizstaro viena viļņa garuma gaismu. Tā vietā tas ir "kokteilis" ar dažādu viļņu garumu starojumu. Lai uzskatāmi ilustrētu objektu izstarotās gaismas krāsu sadalījumu, zinātnieki izmanto konceptu par absolūti melnu ķermeni. Tas ir teorētisks, ideāls ķermenis, kas jebkurā temperatūrā absorbē visu uz to krītošo starojumu, un tā emitētais starojums atkarīgs vienīgi no temperatūras. Attēlojot šāda ķermeņa emitētā starojuma spektrālo sadalījumu grafiski, var iegūt labu priekšstatu. Te, piemēram, līkne Saulei, kuras virsmas temperatūra ir apmēram 5800 kelvini.

Kā redzams, Saules gadījumā "pīķis" ir pie viļņu garuma 500 nanometri, kas atbilst zaļajai krāsai. Taču mēs Sauli neredzam zaļu, jo tā izstaro arī daudz sarkanās un zilās gaismas. Kopā šis redzamās gaismas starojuma "kokteilis", kad skatāmies uz to no kosmosa, mums izskatās kā balta krāsa.

Daļa atbildes, kāpēc neredzam zaļas zvaigznes, ir saistīta arī ar mūsu redzi. Mūsu acs tīklenē ir slānis ar gaismu uztverošām šūnām – vālītēm un nūjiņām. Nūjiņas nodrošina redzi vājā apgaismojumā, taču "neatšķir" krāsas. Savukārt trīs dažāda tipa vālītes – pret sarkano, pret zilo un zaļo gaismu jutīgas – nodrošina mums spēju redzēt krāsas. Kad aci sasniedz gaisma, katrs no vālīšu tipiem tiek stimulēts noteiktā daudzumā. Ja aci sasniedz luksofora sarkanā signāla izstarotā gaisma, tā visvairāk stimulē garo viļņu jutības jeb "sarkanās" vālītes. Īso un vidējo viļņu jeb "zilās" un "zaļās" vālītes šajā gadījumā tiek stimulētas maz. Ja aci sasniedz oranža gaisma, tad "sarkanās" vālītes tiek stimulētas divtik daudz kā "zaļās", bet "zilās" netiek stimulētas gandrīz nemaz. Un tā tālāk ar dažādām krāsām.

Lai mēs redzētu, piemēram, Sauli kā zaļu zvaigzni, tai būtu jāizstaro gandrīz tikai un vienīgi zaļā gaisma. Taču zvaigznes izstaro daudz dažādu viļņu garumu gaismu. Katra zvaigzne, kas izstaro daudz zaļās gaismas, izstaros arī daudz zilās un sarkanās gaismas, kā rezultātā mēs to redzēsim baltu. Pamainot zvaigznes temperatūru uz auksto vai karsto pusi, varētu to mūsu acīm "iekrāsot" nedaudz oranžu, dzeltenu, sarkanu vai zilu, bet mūsu redze to nekad nesaskatīs kā zaļu.