Když na barvě (hvězd) … záleží

Proč je barva hvězd pro vědu důležitá? A jakou barvu vlastně mají hnědí trpaslíci? Vědci zveřejnili barvy hvězd, tak jak by se nám jevily při pozorování z vesmíru neozbrojeným okem. 

Oranžová, červená - nebo jemně béžová? Mohlo by se zdát, že barva, kterou přisuzujeme té nebo oné hvězdě, je nedůležitá. Není to ale pravda. Vždyť světlo je základní zdroj informací, které o těchto vzdálených objektech máme. Připomeňte si například jeden z hlavních diagramů - Hertzsprung-Russelův, který hraje hlavní roli v teorii o vývoji hvězd. 

Dokonce i v astronomických přednáškách pro veřejnost, kde by se barva hvězd mohla zdát na první pohled nedůležitým faktem, je často užitečná pro sdělení podstaty jevu. 

Pro vědce a jejich výzkum je pak určení barev dokonce velice důležité. Jedním takovým případem je Rossiterův-McLaughlinův efekt nebo jevy, se kterými se mohou setkávat při výzkumu dvojhvězd s různými barvami povrchů. 

Rossiter-McLaughlinův efekt

se projevuje při pozorování Dopplerových efektů u hvězdy, jejíž rovník lze vidět ze Země. Ta strana rovníku, která se pohybuje směrem k pozorovateli vykazuje modrý posuv, opačná strana pak červený posuv. Když je hvězda zakryta blízkým společníkem (například planetou), mění se střídavě intenzita modře a červeně posunutého a pozměněného úseku rovníku. To umožňuje vědcům vypočítat dobu oběhu, sklon oběžné dráhy a velikost hvězdného společníka.

Na barvě opravdu záleží

Vzhledem k tomu, jak je barva objektu důležitá, se ovšem o barvách hvězd uvažuje někdy jen velmi zběžně. Barevné znázornění v podstatě stejných typů hvězd publikaci od publikace liší - a to nejen v tištěných médiích ale také v elektronických. 

Tam se navíc vyskytuje problém rozdílného zobrazení barev v různých barevných systémech (RTG, CMYK apod.). 

A to už vůbec nemluvíme o některých mýtech. Například o červené barvě tzv. červených trpaslíků, o nahnědlém vzhledu hnědých trpaslíků nebo o bílé barvě u bílých trpaslíků. 

Nový model barev hvězd

Aby zmatek v barevnosti zobrazovaných objektů odstranili, vypočítali a definovali vědci pomocí matematických modelů a údajů z pozorovaných spekter jejich skutečné barvy. Tedy barvy, které nejsou ovlivněné atmosférou naší planety a zjednodušením předchozí teorií. 

Vznikla tabulka, která spojuje teplotu pozorovanou u hvězdy s RGB-kódem a hexadecimálním vyjádřením barvy. Prohlédnout si ji můžete zde:

https://onlinelibrary.wiley.com/action/downloadSupplement?doi=10.1002%2Fasna.202113868&file=asna202113868-sup-0002-Online_Table1.txt

V praxi to znamená, že se podařilo definovat reálnou barvu, takovou, jaká by byla vnímána naším okem, kdybychom pozorovali hvězdu a nacházeli se přitom v její blízkosti ve vesmíru. 

Rozdíl je patrný už na první pohled, jak se můžete přesvědčit na následujícím obrázku (link). 

https://onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/034c742f-6beb-41e6-bbbe-ece8a500b9ae/asna202113868-fig-0004-m.jpg

V levé části je barva, založená na teorii o vyzařování černého tělesa, tedy dosud často používané zobrazení, pravá část ukazuje novou dopočítanou barvu dané hvězdy, tak jak by se dala pozorovat  prostým okem ve vesmíru. 

Tyto nové barevné kódy mohou přiblížit hvězdné barvy daleko přesněji a jsou v nich uloženy dokonalejší informace o chromatičnosti (odstín a sytost) barvy hvězd. 

Málo zářící tělesa - hnědí trpaslíci

Barvy menších a chladnějších těles, například tzv. hnědých trpaslíků, se pomocí běžně používané teorie černého tělesa (vyjadřující vztah teploty a barvy) dají popsat jen velice nepřesně. Rozdíl mezi naší ustálenou představou a realitou je tu ještě větší. Kdybychom měli možnost se k nim přenést a pozorovat je přímo očima, rozhodně bychom neviděli nahnědlou hvězdu. 

Hnědí trpaslíci, jak je známo, vyzařují převážně infračervené záření. To má ale takové vlnové délky, které očima nevidíme.  Té části jeho elektromagnetického spektra, které můžeme vnímat lidskýma očima, dominují naopak kratší vlnové délky. K našemu údivu je tedy hnědý trpaslík … ne hnědý, ale fialově modrý. 

Zdroje: https://zenodo.org/record/4090873#.YX4rZp7MJPY, https://doi.org/10.1002/asna.202113868,