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27/06/2026

La estrella no verde

Antares, la bien conocida estrella roja que marca el Corazón del Escorpión, es un sistema binario: son dos estrellas, que orbitan una alrededor de la otra. La compañera es una estrella mucho más tenue que la primaria. Brilla a magnitud 5.5, unas 100 veces menos que Antares, por lo cual es muy difícil observarla. Pero no es imposible, y desde hace siglos hay testimonios de que es una estrella verde. Por ejemplo, Arthur Cottam (aficionado a la astronomía y la microscopía), publicó en 1866 que había observado la compañera sin dificultad con un telescopio de 10 cm, y que «con certeza se la veía de un color verde». Lo mismo publicó otro aficionado, D. A. Freeman: «The colour of the small star appeared to be green». El gran Robert Burnham, en su enciclopédico Celestial Handbook, dice que en su telescopio de 6 pulgadas «aparece claramente como una pequeña chispa de destellante esmeralda, casi ahogada en el resplandor herrumbrado de la gigante Antares». También cita que Hartung la describe como "verde pálido", mientras que Olcott dice "verde vívido" y Proctor, "tono verdoso"... Otros observadores la han descripto simplemente como "verde", pero también "azul", "muy azul" o incluso "púrpura". 

Credit: Pete Lawrence 

Digámoslo de una vez: no hay estrellas verdes. El color de las estrellas es el resultado de la mezcla de colores que producen debido a su temperatura. Las estrellas más calientes producen más energía en el ultravioleta, de manera que en la región visible del espectro electromagnético domina el azul. Las menos calientes tienen su máximo en el infrarrojo, así que, de los colores visibles, domina el rojo. Las estrellas de temperaturas intermedias mezclan más o menos todos los colores por igual, de manera que las vemos más bien blancas. Incluso las que tienen su máximo en la longitud de onda del verde, ¡como el Sol! En el caso de Antares, debido al color rojo de la estrella primaria, es perfectamente posible que la compañera se vea verde por contraste. Si uno eclipsara a Antares, se podría ver a la compañera brillando solita, ¿no? Bueno, resulta que Antares es una de un puñado de estrellas de primera magnitud que regularmente es eclipsada por la Luna. Cuando las circunstancias fueran adecuadas, sería posible ver a la compañera mientras la primaria todavía está oculta... ¿Y de qué color se ve en estos casos? Pues bien, el gran astrónomo y divulgador científico Camille Flammarion observó una ocultación de Antares por la Luna en 1879, prestando particular atención a sus colores. Describe a Antares como de color "anaranjado intenso", y a la compañera «de tinte verde esmeralda tirando a azul». Por su parte, el Rev. Dawes observó la ocultación de 1856, y señala de manera destacada algo similar: «su color verde azulado era bien conspicuo».  

Las ocultaciones de Antares por la Luna ocurren de a rachas, y nos encontramos en medio de una. El pasado 3 de mayo hubo una favorable para Bariloche, y decidí sacarme la duda. Hice fotos de la hermosa conjunción minutos antes y minutos después de la ocultación. En esta imagen las muestro combinadas:

Por si no alcanzan a ver la estrella (por ejemplo, por leer el blog en el celu, cosa que nunca es recomendable), he aquí un recorte de antes y después:

En el momento de la desaparición, que ocurrió del lado del borde iluminado de la Luna, justo se formó una nubecita y la foto quedó un poco subexpuesta. Así que tuve que forzar un poco la edición para que se vea algo. ¡Está a punto de desaparecer!

De todos modos, me interesaba más la reaparición, porque la compañera (que está casi exactamente al oeste de la primaria) aparecería antes, con Antares todavía oculta. Tuve que tomar una decisión: ¿observar o fotografiar? Para mí, era más importante sacarme la duda del color que registrar el evento. Y ya se sabe que los colores, en fotografía, dependen de una multitud de parámetros y son difíciles de calibrar. Así que decidí observar, para contarlo aquí. 

Al acercarse el momento de la reaparición (calculable al milisegundo, por supuesto), puse el ojo en el ocular y observé sin parpadear un punto frente al Mar de la Fecundidad, entre el conocido cráter Langrenus y el Mar de las Crisis, donde debía aparecer, en primer lugar, la compañera. La fase estaba menguando desde hacía un par de días, así que la reaparición sería en el borde invisible de la Luna, lo cual favorecía la observación. La Luna no tiene atmósfera, así que la aparición sería súbita. Y de golpe... ¡ahí estaba! ¡La compañera de Antares! Azul, de un azul intenso e indiscutible, un azul eléctrico como pocas estrellas lucen. Conté los segundos: uno, dos, ¿a quién se le ocurre que ese color... tres... se puede describir como esmeralda? cuatro... ¿o siquiera verde azulado? cinco... ¿conté cinco? y de golpe ¡zas! una inundación de luz naranja, que abrumó por completo a la estrellita azul. Fue una de las cosas más lindas que vi en mi vida. Respiré. Miré hacia el cielo. La Luna casi llena deslumbraba, y no me dejaba ver la estrella. Fui a buscar la cámara para fotografiar la nueva conjunción. 

Me resultó tan obvio que la estrella era azul, que me dio ganas de haberla filmado. Trataré de hacerlo en la próxima ocultación favorable, en febrero. Mientras tanto, lo que hice es una simulación de lo que vi a través del ocular, en base a la foto que tomé segundos después y tratando de reproducir el color que quedó en mi memoria. 

Conté el tiempo entre la reaparición de la compañera y la de Antares porque así puedo calcular su separación. La reaparición sucesiva (y también la ocultación, por supuesto) se debe a que la Luna se mueve lentamente en el cielo: tiene que completar una vuelta entera en 27.3 días*. Así que si tarda 27.3 días en recorrer 360 grados, en 5 segundos recorre equis. Es un problema que aprendí a resolver en tercero o cuarto grado, no se necesita un doctorado en física. Me da una fracción de grado, que convertida a segundos de arco son 2.7" (esto ya es de primero de la secundaria). ¡Es muy poquito! Por eso es tan difícil de observar en el telescopio, especialmente en lugares con mala visibilidad, como Bariloche. Antares está 550 años luz de distancia (paralaje de Hipparcos), lo cual permite calcular la distancia entre ambas estrellas. La primaria es una supergigante, que puesta en el sistema solar llegaría más allá de la órbita de Marte. De todos modos, la compañera resulta estar bastante lejos, a más de 450 unidades astronómicas, o sea más de 10 veces la distancia del Sol a Plutón.

Si logro fotografiar o filmar la reaparición de febrero del 2027, lo contaré aquí, por supuesto. 

* La Luna tarda 29.5 días en completar su ciclo de fases (lunación), pero un par de días menos en estar en el mismo lugar del cielo con respecto a las estrellas. La diferencia se debe al movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Medí los 5 segundos más o menos, así que el cálculo es apenas aproximado (compatible con lo que aparece en Wikipedia).

 


La foto de Antares y su compañera (con colores bastante apagados) es de Pete Lawrence, y la tomé de esta nota en la BBC

Antares es una estrella muy evolucionada, de 12 masas solares y 100 mil veces más luminosa que el Sol. Los modelos de evolución estelar delatan su edad en apenas 15 millones de años. En un par de millones más, explotará como supernova. Antares B tiene la misma edad, pero apenas 7 masas solares, y todavía es una estrella de la secuencia principal, aún fusionando hidrógeno. Tiene un espectro de clase B, así que su color azul es el esperado para una estrella a 18500 K. Su masa está justo debajo del límite que requieren los modelos estelares para que explote como supernova, pero andá a saber. 

10/09/2022

El color de la galaxia

¿De qué color es el universo? Me lo preguntó mi amiga Maia Gattás, mientras fabricábamos espectroscopios y espiábamos las coloridas lámparas de descarga de gases elementales. Maia es una artista plástica interesada en todo lo que tiene que ver con los colores, y en particular con los colores astronómicos. Lo primero que se me ocurrió fue que las estrellas emiten la mayor parte de su luz en la región visible del espectro electromagnético, así que en promedio me imaginaba un grisecito. ¿De qué color es el universo? El paisaje desde mi ventana se vuelve monocromático cuando nieva. 

Pero este es un rincón muy chiquito del universo. Las fotos astronómicas son, en cambio, tan coloridas.


Son colores intensos, pero son muy tenues. Por mucho, la principal fuente de luz del universo son las estrellas, estrellas como el Sol. ¿De qué color es el Sol? ¿De qué color son las estrellas? ¿Podemos calcular un promedio, y averiguar de qué color es el cielo estrellado?

Para no sesgar mi averiguación con fotos que puedan estar manipuladas con criterios estéticos, recurrí al mejor catálogo de estrellas que tenemos en la actualidad: el catálogo DR3 de Gaia, recientemente completado. Gaia es un telescopio espacial dedicado exclusivamente a una tarea tediosa como pocas: observar sin parar miles de millones de estrellas, y registrar con exactitud sin precedentes sus posiciones, distancias, brillos y colores. Esta imagen, que comenté hace poco aquí en el blog, representa el cielo estrellado visto por Gaia:

Como ya conté, esta no es una foto: es una representación gráfica del catálogo, con brillos y colores incluídos. Reconocemos, por supuesto, la forma de la Vía Láctea, cruzada por filamentos oscuros donde el polvo frío nos oculta las estrellas que hay detrás. Vemos colores: rosados, anaranjados, blancuzcos, azulados... ¿Cómo promediarlos? Lo más ingenuo era promediar toda la imagen en Photoshop. Me dio esto:

Es un gris apenas azulado (en RGB es 128,133,137). ¿Es el color que me había imaginado? Más o menos. Pero también me di cuenta de que estaba promediando el color del fondo, que arbitrariamente usaron para el mapa. ¿Cómo desembarazarse del fondo, que es de un azul oscuro? De nuevo en Photoshop, hice promedios usando máscaras de brillo. El resultado fue este:

¡Ajá! Esto es otra cosa. Acá vemos claramente el tono cálido de las estrellas de la franja central de la Vía Láctea. El tono general es ahora un beigecito. La galaxia beige. La galaxia caqui. 

No quedé convencido. Si bien usé la imagen de mayor resolución (16000x8000 píxels), no están representadas las estrellas directamente sino algo que no sé qué es, porque no sé cómo la procesaron. Descargar las más de mil millones de estrellas de Gaia estaba fuera de discusión, especialmente con el ancho de banda de Bariloche. Podría usar una muestra representativa, eso sí. Leyendo la documentación me encontré con que los autores del catálogo ya previeron situaciones así: descargar una parte al azar del catálogo. Probé con 10000, como para empezar. Probé con un par de millones: lindo, y eran unos 70MB. Y bueno, al final descargué 2.6 millones de estrellas de Gaia. No todas las mediciones, apenas el brillo y la temperatura. Mi idea era convertir la temperatura en un color RGB, suponiendo la ley de radiación del cuerpo negro (las estrellas son muy aproximadamente cuerpos negros, aunque parezca mentira) y promediar las tres componentes usando los brillos como pesos. Hay muchas más estrellas rojas que azules en la galaxia, pero son muchísimo más tenues. ¿Alcanzaría su número para sesgar la cantidad de fotones hacia el rojo? Para saberlo, tenía que hacer un promedio pesado con el brillo. Lo hice en Mathematica (que tiene predefinida una función que convierte temperatura en color de cuerpo negro). El resultado es éste: 

Ahí tenés. El color de la Vía Láctea. La galaxia té con leche. En RGB es (244,230,219). Si querés una gama sin sesgar el tono quedan unos lindos chocolates:

Por supuesto, también googlié "color of the universe", a ver si alguien más ya lo había hecho. Y resultó que unos tipos de la Universidad Johns Hopkins lo habían hecho hace 20 años, pero usando los colores de 200 mil galaxias de la Australian 2dF Galaxy Redshift Survey. ¡El resultado también fue un beige! Bastante parecido al mío basado en Gaia, un poco menos rojo y tirando al champagne. Aquí puse los dos, ajustando el brillo para que sean comparables (el de Gaia es el de la izquierda):

No sé si es casualidad, pero en mi vestuario hay un montón de ropa de estos colores...



Los datos de Gaia son gratis y abiertos al público:

This work has made use of data from the European Space Agency (ESA) mission Gaia (https://www.cosmos.esa.int/gaia), processed by the Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC, https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium). Funding for the DPAC has been provided by national institutions, in particular the institutions participating in the Gaia Multilateral Agreement.

Una alternativa a usar la temperatura efectiva del catálogo (que no está medida, sino calculada) es usar las magnitudes por banda de color (pero habría que leerse la documentación correspondiente, para convertirlas a RGB), o el pseudocolour (también, andá a saber cómo convertirlo a RGB). No creo que haya mayores diferencias en el resultado.

05/11/2016

Quince lunas

El 19 de junio fotografié la Luna llena. Casi llena: 99.8%, unas 10 horas antes del exacto plenilunio. Obtuve una buena imagen para procesar en alta resolución. Quedó muy linda, acá está para descargar (aparece comprimida en esta columna).


¿Ven la sutil diferencia de tonos de gris en los mares? Hay algunos más marrones y otros más azulados. Esos colores son reales, y corresponden a diferentes composiciones de la lava basáltica que forma los mares. Podemos exagerar su saturación para ver los colores de la Luna en todo esplendor. Se ve así.


Hace algunos años ya había hecho esto, y lo conté en un par de notas en el blog. En aquella ocasión, además, hice una transformación matemática de la imagen para obtener, a partir de la esfera lunar, un mapa geológico. El resultado está aquí al lado. No deja de sorprenderme que un aficionado con modesto equipo pueda hacer algo así, que parece hecho por un robot de la NASA en órbita lunar. La nota donde conté cómo hice este mapa es Los colores de la Luna, y hay una segunda nota sobre Formas y colores en la Luna. Están invitados a visitarlas o, si ya las leyeron, a repasarlas. Es algo fácil de hacer y más de uno se va a animar.

Con la imagen de este año no hice un mapa. Me decidí por una transformación más artística que científica. Inspirado por el famoso Estudio de colores: cuadrados con círculos concéntricos de Kandinsky preparé estas Quince Lunas. El cuadro de Kandinsky tiene 12 elementos, pero el siglo XXI viene widescreen así que hice 15 en formato 16:9 para que sirva de fondo de pantalla. Aquí está, descargable en HD. Las primeras dos Lunas tienen los colores naturales. Las otras están recoloreadas al mio piacere.


Si te gustó el ejercicio, no te pierdas uno similar con la Galaxia de Andrómeda: Expresionismo Astronómico.


Detalles técnicos, para los que quieran intentarlo.
Timer en 2 s, y bloqueo de espejo (evita vibraciones). Color temperature auto. Enfocar con mucho cuidado. 
100 imágenes raw, 1/1000 s, ISO 400. Evitar saturación.
Preprocesado en PIPP (color, crop, alineado, output en TIF).
Stack en Registax, 300 align points, 100% frames.
Salvado el stack para color enhancement.
Wavelets (sutil), salvado para Luminosity.
En Photoshop: 
Para el color enhancement, reduce noise fuerte, varias capas de saturation y balance de colores, máscara para el borde.
Tonos: estirar un poco el histograma, no mucho, gamma para contraste.
Usar la imagen con wavelets como luminosity.

12/05/2012

El color del Sol

Esta nota se ha vuelto enormemente popular. Si querés leer otra linda nota sobre nuestra estrella, no te pierdas El poder del Sol. ¡Medimos su increíble energía desde el balcón de casa!

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Hace poco, cuando comenté sobre el tamaño del Sol visto desde los distintos planetas, hice una figura con el Sol pintado de amarillo. Y me quedé pensando. ¿Por qué pinté el Sol de amarillo? Por tradición, evidentemente. Désele a un niño una caja de crayones y una hoja de papel y pídasele que dibuje el Sol. Usará el crayón amarillo. Seguro, cien por ciento de las veces.

Sin embargo, el Sol es blanco. Ups.


La luz del Sol, como sabemos, está compuesta por luces de colores. Son los colores que vemos en el arco iris, que forman el espectro del Sol. Como cualquier cuerpo incandescente, el Sol emite luz en un continuo de colores, en el que la intensidad de cada uno depende de la temperatura del cuerpo. El espectro del Sol es en gran medida el de un cuerpo a 5778 K (que son 5505 °C). Esta temperatura hace que el máximo de intensidad esté en el color verde del espectro. Sí: el color que aparece más intensamente en la luz del Sol es el verde, o mejor dicho el verde-azulado. Esta figura preparada por el equipo del instrumento MODIS de la NASA muestra el espectro solar. Las tres líneas anaranjadas de la región visible (izquierda) son las bandas azul, verde y roja de MODIS. El máximo de irradiancia está entre azul y verde.

Sin embargo, la mezcla de colores de la luz del Sol es blanca. ¡Si el Sol fuera amarillo, un objeto blanco no se vería blanco sino amarillo! Un objeto blanco es uno que refleja por igual todos los colores que recibe. La nieve, las nubes, son buenos ejemplos. Si el Sol fuera amarillo, las nubes serían amarillas. La nieve sería amarilla.

Por otro lado, la definición fisiológica de una luz blanca es una luz que excita los sensores de color en los conos de la retina por igual, y con suficiente intensidad (si la excitación no es muy intensa, la percepción es gris). La luz del Sol es tan intensa que satura la excitación de los tres tipos de conos, de manera que el Sol es blanco.

De todos modos, debería haber alguna explicación de por qué pintamos el Sol de amarillo. Busqué en la web, y no me satisface ninguna de las respuestas que encontré. Se dice, por ejemplo, que la atmósfera dispersa parte del azul, y que por eso se ve el Sol corrido hacia el amarillo. Pero que desde el espacio exterior se lo ve blanco. Sin embargo, la noción de "blanco" es anterior a los viajes espaciales. Nuestros ojos evolucionaron bajo esta luz del Sol, filtrada por la atmósfera de nitrógeno y oxígeno de nuestro planeta. Ésa es la luz que vemos blanca.

Cuando algún medio lo filtra lo suficiente, y podemos mirarlo sin deslumbrarnos (y sin peligro), por supuesto que el color puede ser otro. A lo mejor por ahí viene la explicación: cuando podemos mirarlo a la cara, el Sol no es blanco. Al salir y al ponerse, por ejemplo, la luz directa del Sol atraviesa varios miles de kilómetros de aire denso, de manera que el azul se dispersa con bastante eficacia y se lo ve, ciertamente, más amarillo, anaranjado o rojo. Como en esta foto del atardecer en Monte Hermoso.

Cuando lo filtran las nubes, si tiene algún color, es muy sutil y no llego a decidirme.

Cuando lo filtran las cenizas volcánicas, lo he visto con un tono azulado. En esta foto tomada por Martín Moliné, sin embargo, analizando el tono en distintos puntos del disco solar da entre anaranjado y amarillo, muy desaturado. Pero no sé cómo calibró Martín su cámara para esta foto, y además el Sol estaba a apenas 8° de elevación. A lo mejor veo sólo el enrojecimiento atmosférico. (Miren con atención, se ve una mancha solar en esta foto.)

¿Y cuando está alto, sin nubes ni ceniza? ¿Es posible que el Sol, alto en un cielo despejado, se perciba de un color amarillo por contraste con el azul que lo rodea? El amarillo es el color complementario del azul, después de todo. Y mientras se puede observar sin dificultad el cielo azul, mirar al Sol "duele" (y hace daño, no lo hagan!).

En definitiva: le he dado vueltas a esta cuestión pero todavía no tengo una respuesta que me satisfaga del todo. Qué se le va a hacer.


El dibujo es de la pequeña Margarita Llosas. La foto del Sol poniente es mía (Monte Hermoso) y la otra, como dije es del amigo Moliné. El espectro es de la NASA.

NUNCA MIRE DIRECTAMENTE AL SOL SIN PROTECCIÓN ADECUADA. EL DAÑO QUE PRODUCE ES GRAVE E IRREVERSIBLE. SI NO SABE CUÁL ES LA PROTECCIÓN ADECUADA, NO MIRE AL SOL Y PUNTO.

29/10/2011

Espectroscopio

El instrumento favorito del astrónomo es el telescopio. Y el segundo favorito es el espectroscopio. ¿Qué es un espectroscopio? ¡Un aparato para visualizar espectros! A no asustarse: un espectro no es un fantasma. Es un arco iris. Como sabe cualquiera que haya jugado con un prisma, la luz blanca está formada por una mezcla de colores. Algunos fenómenos naturales, como el arco iris, separan los colores. Cada color corresponde a una longitud de onda, ya que la luz es una onda, una onda electromagnética. Esto se vuelve cada vez más complicado, pero el que no se asustó con los espectros puede seguir adelante, ya que lo que sigue es muy entretenido.

Gracias al espectroscopio los astrónomos saben de qué están hechas las estrellas, a qué temperatura se encuentran, a qué velocidad se mueven, si tienen campos magnéticos, si tienen planetas a su alrededor... Los espectroscopios a bordo de los robots espaciales han develado la composición del suelo y del aire de los mundos de nuestro sistema solar, y algún día nos permitirán saber si algún planeta lejano en órbita alrededor de otra estrella alberga vida alienígena. ¿Cómo es posible saber todo esto de lejos, sin analizar muestras en el laboratorio? Distintos fenómenos físicos producen ondas de distintas longitudes de onda y de distintas intensidades. Y ahí es donde entra el espectroscopio: si queremos analizar y comprender esos fenómenos, necesitamos separar los colores para analizarlos por separado. Y es increíblemente fácil hacer un espectroscopio casero para ver cómo funciona e imaginar su enorme potencial como instrumento científico.

El espectroscopio fue inventado hace casi 200 años por un óptico genial, autodidacta, llamado Joseph Fraunhofer. En general la separación de colores se logra no con un prisma sino con una red de difracción (también inventada por Fraunhofer). Una red de difracción es un plástico o vidrio con muchísimas rayitas grabadas, miles de líneas por milímetro. Al pasar por las rayitas se produce la difracción de la luz, un fenómeno por el cual una parte de la luz pasa derecho, y  una parte se desvía para un lado. El ángulo que se desvía la luz depende del color: el azul se desvía poquito, el verde un poco más, el rojo más todavía. Así que al pasar luz blanca se descompone en los colores que la forman. ¿De dónde sacamos una red de difracción para hacer un espectroscopio casero?

De un CD. En un CD la información está grabada en un surco espiralado muy apretado, en el que cada vuelta pasa a apenas un micrón de la siguiente. Por eso el lado brillante de un CD se ve con los colores del arco iris: funciona como una red de difracción. Podemos usarlo así, directamente, como una red de reflexión. O podemos "depilarle" la etiqueta de aluminio con ayuda de una cinta adhesiva, y usar el plástico (que conserva las rayitas marcadas) como una red de transmisión. Es muy sencillo.

En el Instituto Balseiro hemos hecho un video mostrando cómo hacerlo y cómo usarlo, y más vale verlo que contarlo. Además comentamos los distintos tipos de espectros, y cuál es la clave para la utilidad del espectroscopio. Tal vez otro día cuente más detalles. Aquí está el video.



También preparé una colección de fotos mostrando la construcción. La última foto de esa colección es interesante, ya que muestra la comparación de dos espectros de una lámpara de bajo consumo, uno obtenido con un espectroscopio de laboratorio de miles de dólares, y el otro con el espectroscopio casero. La comparación es asombrosamente buena. Observen que el espectro en general se representa no como un arco iris de colores sino como una curva con picos. Esa curva se obtiene escaneando el arco iris a lo largo, y midiendo la intensidad de luz de cada color. Los espectroscopios de laboratorio modernos producen directamente esa salida. Con el espectroscopio casero podemos obtenerla procesando una foto obtenida con una cámara común con el programa gratis Visual Spec, especialmente preparado para su uso en la comunidad de astrónomos aficionados.

27/08/2011

Colores y temperatura

Ésta es una de las notas más visitadas de este blog. Si te gusta la astronomía, no dejes de seguir leyendo el resto de En el Cielo las Estrellas... ¡No te vas a arrepentir! Publico una nota nueva cada sábado. Podés subscribirte para recibirlas por email aquí a la derecha...

Cualquiera que haya mirado con atención las estrellas habrá notado que hay estrellas de distintos colores. Algunas son rojas, otras anaranjadas, otras azules, otras blancas. Esos colores, que a simple vista dejan alguna duda, se destacan bien al observar a través de un telescopio si uno desenfoca un poco la imagen. En esta foto aparentemente fallida que mostré hace algún tiempo se ve este efecto del desenfoque. ¿Reconocen la Cruz del Sur y el Puntero? Se ve claramente que la estrella de la "cabeza" de la Cruz es roja, y que la brillante del puntero es blanca, mientras que las demás son azules. Esos colores son reales; las estrellas realmente son de colores.

Fenómeno: hay estrellas rojas y estrellas azules. En la escuela nos enseñaron que el rojo es un color cálido y el azul es un color frío. Una estrella roja, ¿es más caliente que una azul?

Todas mis profesoras de plástica, desde la Señorita Murphy hasta la Gómez Cornet, me inculcaron esta cuestión de los colores cálidos y fríos. Inclusive pintábamos un círculo cromático, donde estaban prolijamente acomodados los colores primarios, los secundarios, y a veces algunos intermedios. El resultado era algo así (ojo, hace más de 25 años que no pintaba un círculo cromático, y por supuesto nunca lo había hecho con Powerpoint). Uno aprendía que los colores cálidos se destacan y avanzan, mientras que los fríos retroceden. Parecía algo bastante natural: el Sol es amarillo y es caliente, el fuego quema y es rojo, el pasto es verde y fresco, los lagos y el hielo son azules y fríos...

La teoría científica del color arranca con Newton (si no recuerdo mal fue el primero en pintar un círculo cromático), con sus experimentos de descomposición de la luz del Sol, el arco iris, etc. Por supuesto, el conocimiento acerca de la calidez de los colores y su valor en la pintura seguramente es muy, muy anterior. Hoy en día la teoría del color tiene más vericuetos que los que nos enseñaron las maestras, con vertientes tanto físicas como fisiológicas y psicológicas en las que no me pienso meter. (La que sabe de esto es mi amiga Inés, habría que invitarla a escribir un guest post del tema.) Por ejemplo, cualquiera que haya usado un programa de procesamiento de imágenes para retocar fotos o componer obras de arte habrá oído hablar de las distintas gamas o espacios de color. Se las suele representar como se ve en esta imagen tomada de Wikipedia. Son una especie de versión científica y cuantitativa del círculo cromático.

En todo caso, el color de la luz de una estrella efectivamente depende en gran medida de la temperatura de su superficie, tal como el de una brasa en el fueguito del asado. Y existe un enorme rango de temperaturas estelares, desde algunas apenas tibias hasta otras a decenas de miles de grados. Las estrellas —y cualquier otro objeto, para el caso— emiten luz en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético. Si uno mide la intensidad de luz que emite un cuerpo caliente en cada longitud de onda se obtiene una curva que se llama espectro de cuerpo negro (aunque no sea negro, lo de negro es por otras razones). Son como en la figura de aquí al lado, donde puse 5 espectros correspondientes a distintas temperaturas, superpuestos a un arcoiris que representa la región de la luz visible (400-700nm). Toda la región a la derecha del rojo (y un poco más allá) es infrarrojo.

Esas cinco curvas tienen una misma expresión matemática, cuya formulación y explicación requirió algunas de las mentes más brillantes de fines del siglo XIX: Stefan, Boltzman, Wien y, finalmente, Max Planck. La formulación de esta Ley de Planck, al terminar el siglo XIX (en la última reunión del siglo de la Asociación Física Alemana en diciembre de 1900), es uno de los momentos de gloria de la física, y marca el comienzo de la física moderna, la física cuántica. La Ley de Planck es la que está graficada ahí arriba: una curva con un pico. Tiene un solo máximo, indicando que casi toda la energía se emite en una región más o menos estrecha del espectro electromagnético. Las curvas que están dibujadas corresponden a temperaturas típicas estelares (3500K a 5500K [1]). Se ven de inmediato dos cosas. Primero, que cuando la temperatura es más alta, el pico es más alto. Esto dice que las estrellas más calientes emiten más energía electromagnética. Y, además, el pico se corre hacia la izquierda (hacia longitudes de onda cortas) al aumentar la temperatura.

Por ejemplo, una estrella cuya superficie está a 3500K tiene el máximo en el infrarrojo cercano (es la curva más bajita). Es decir, de los colores visibles, el más intenso es el rojo. Las estrellas "frías" se ven rojas. Es el caso de Betelgeuse, Antares, Aldebarán, o Gácrux (la estella roja en la "cabeza" de la Cruz). Las estrellas más frías de todas son enanas marrones con temperaturas de alrededor de 2500K. Nosotros mismos somos "cuerpos negros" a 310K. Nuestro máximo, en la curva de Planck, está en la zona infrarroja (por eso se pueden usar cámaras infrarrojas para "visión nocturna").

Una estrella más caliente, como el Sol o Alfa Centauri (la estrella blanca brillante en el Puntero de la Cruz), tiene el máximo en la región visible, de manera que mezcla de manera más o menos pareja los colores, y vemos a estas estrellas más o menos blancas, amarillentas o anaranjadas (según sean más o menos calientes). Las estrellas más calientes aún tienen el máximo todavía más a la izquierda, inclusive en el ultravioleta. Así que el máximo de intensidad visible está en la región violeta y azul del espectro, y las vemos azules (como las otras estrellas de la Cruz, o las Tres Marías, por ejemplo).

Así que, si hablamos de estrellas, azul es un color cálido y rojo es un color frío... exactamente al revés que en la pintura. Qué se le va a hacer.


[1] El símbolo K representa a la unidad de temperatura absoluta que usamos los físicos. Se llama Kelvin (no grado Kelvin sino simplemente Kelvin). El "tamaño" de un Kelvin es el mismo que el de un grado Celsius, pero la escala comienza en el cero absoluto, a -273,15°C. Así que son bastante fáciles de interpretar: para convertir de Kelvin a Celsius hay que restar 273 (coma quince, para los detallistas), y para convertir de Celsius a Kelvin hay que sumar.

Chiste nerd. Hace poco @NASA_Hubble twitteó: "¿Escucharon sobre el tipo que se congeló al cero absoluto? Está 0K." 

Postcriptum. Otra cosa con la que nos hemos acostumbrado a convivir, tanto en los programas de procesamiento de imágenes como en los monitores de computadora, y más especialmente con la difusión de las cámaras fotográficas digitales, es la temperatura del color. ¡Ajá! ¡Podemos poner en práctica algo que aprendimos en cuarto grado! Bueno: no. En cuanto uno empieza a jugar con la temperatura de color de una cámara o una imagen, en seguida descubre que al subir la temperatura la foto se hace más azul, y al bajarla se hace más roja. Como en la curva de Planck. Pero nuestro subconsciente repite: el rojo es cálido y el azul es frío...