Dove sono le stelle verdi?

Ne ho già parlato in una risposta nel forum, ma vale la pena tornare su questo argomento che sembra proprio un paradosso. Va bene che le stelle “giocano”, ma scartare proprio il verde che a noi piace così tanto sembra una vera cattiveria da parte loro. In realtà, la colpa è solo nostra e di come l’occhio umano riceve ed elabora la luce.

Facciamo un passo indietro e ricordiamoci come si possono rappresentare gli astri. Essi assomigliano moltissimo a un corpo nero. Nel libro ne abbiamo parlato a lungo, ma sono gentile e lo ripeto sinteticamente.  Il corpo nero è un corpo teorico e “ideale”, in grado di assorbire tutta la luce che riceve ed emetterla solo in base alla temperatura che possiede. L’intensità della luce che viene emessa dal corpo nero descrive una curva che raggiunge il picco massimo a una lunghezza d’onda che varia in funzione della temperatura. A ogni temperatura corrisponde, perciò, una ben definita curva.

Le stelle sono dei corpi neri quasi perfetti e quindi la luce che emettono segue molto bene la loro curva. Confrontando la curva della luce osservata per una certa stella con quelle del corpo nero a varie temperature, si cerca di trovare quella che dia il miglior accordo. Quando questo si è raggiunto, si può concludere che la temperatura della stella è proprio quella del corpo nero corrispondente. E’ questo il metodo che si usa per determinare praticamente quanto le stelle siano calde.

Inoltre, sappiamo molto bene che a ogni temperatura corrisponde un colore, ossia quello relativo alla lunghezza d’onda del picco della curva. Le stelle blu sono quelle che hanno una curva di corpo nero con il picco nel blu (caldissime); quelle rosse sono quelle che hanno il picco nel rosso (più fredde). La Fig. 1 mostra le curve di corpo nero di tre stelle (con diversa temperatura, ovviamente), sovrapposte allo spettro luminoso percepibile con i nostri occhi, ossia lo spettro visibile. Si vede benissimo, a sinistra, una stella con il picco nel blu e, a destra, una stella con il picco nel rosso. Quella in mezzo ha, però, il picco di luminosità proprio nel verde. E noi invece la vediamo bianca! Non basta, però. Nella parte bassa della figura vi è anche la curva che rappresenta la sensibilità dell’occhio umano, che è massima proprio nel verde.

Accidenti. Nel verde ci vediamo meglio ed esistono anche stelle verdi, eppure non riusciamo a vederle. Sembra proprio uno scherzo di cattivo gusto!

Cerchiamo di capire cosa succede, senza entrare in dettagli troppo complicati della fisiologia dei nostri occhi (anche perché non ne sarei in grado). Essi ricevono la luce attraverso delle cellule della retina (chiamate “coni”) che riescono a  percepire i segnali elettrici, inviati dalle stelle, che hanno il picco nei tre colori fondamentali e cioè nel rosso, nel verde e nel blu. In parole semplici, ogni cono “vede” solo un certo colore. Questi vengono trasferiti al cervello che elabora l’informazione producendo la sensazione di “colore”. Ogni cono trasmette una certa quantità di segnale in base alla lunghezza d’onda della luce che lo colpisce e per cui è specializzato. Teniamo anche presente che, come già si poteva intuire dalla figura precedente, i coni del verde sono più sensibili rispetto a quelli del blu e del rosso. Ma non complichiamo troppo le cose.

Le tre risposte dei coni sono rappresentate nella Fig. 2. Come si vede, ogni cono ha una certa curva di sensibilità che ha un picco nella lunghezza d’onda per cui è specialista, ma che si estende anche agli altri due colori fondamentali, anche se in maniera nettamente minore. Il cervello mischia i vari contributi e dà luogo a sensazioni diverse a seconda delle percentuali di segnale in arrivo.

In conclusione, cosa succede se riceve la luce di una stella blu, ossia di un astro che ha il picco di intensità nel blu e che segue la relativa curva di corpo nero? La sensazione finale è ancora blu, dato che il contributo degli altri coni è molto basso. La stessa cosa capita se la stella è rossa. Se, invece, la stella è verde, la curva di corpo nero è centrata nel verde, ma raccoglie un’importante contributo anche dai due colori adiacenti (il blu e il rosso) e quindi tutti e tre i coni si attivano. In queste condizioni la sensazione di colore risultante sarà quella del bianco. Questo è ciò che succede per il nostro Sole. Il passaggio da stelle blu e calde a stelle rosse  e fredde viene schematizzato nella Fig. 3.

Il blu si trasforma prima in azzurro e poi in bianco, quindi prosegue dando luogo al giallo e infine al rosso. Ricordiamo, infatti, che mischiare tutti i colori dà proprio origine al bianco. Sullo stesso principio di combinazione dei colori fondamentali si basa la televisione e molte altre tecnologie che danno immagini “colorate”.

Non confondiamo i colori derivanti dalla luce emessa direttamente da una fonte luminosa (come le stelle) con quelli derivanti dalla luce riflessa. La tinta dei fiori, degli animali e degli oggetti dipende dalla capacità della loro superficie di assorbire (naturalmente o artificialmente) la maggior parte delle lunghezze d’onda e riflettere soltanto quelle estremamente concentrate attorno a una o a più di esse, selezionate con cura dalla natura o dalla nostra tinteggiatura. Le superfici che riflettono tutta la luce si presentano bianche. Quelle che la assorbono completamente sono nere.

Se volessimo vedere una stella verde, bisognerebbe che la luce emessa dall’oggetto celeste non seguisse la curva del corpo nero, ma fosse invece estremamente limitata entro uno stretto intervallo di lunghezza d’onda. In tale caso, si attiverebbero solo i coni specializzati nel verde e darebbero luogo alla sensazione verde. In realtà, ci sono oggetti di questo tipo… ma questa è un’altra storia.

Chiedo scusa, in generale, agli esperti del settore, per l’estrema semplificazione relativa alla fisiologia dell’occhio umano. Se ho sbagliato, me lo dicano pure e vedrò di correggere…

Adesso, comunque, usciamo e andiamo ad ammirare la nostra stupenda stella VERDE! No, non stupitevi… alcuni animali hanno occhi molto più sofisticati dei nostri e probabilmente vedono una vivace stella verde brillare nel cielo diurno.