Los Colores de las Estrellas

Introducción

La luz de las estrellas varía desde rojos ardientes hasta azules helados, mostrando una gama de colores que revelan los rasgos y procesos únicos de estos objetos celestes. Pero, ¿qué es exactamente lo que afecta el color de cada estrella?

La temperatura de una estrella determina principalmente su color. Las estrellas con temperaturas superficiales más altas emiten luz más azul, mientras que las estrellas más frías emiten luz más roja. Si observamos con atención, podemos notar esto en una llama de vela o una hoguera. El centro de la llama siempre parece blanco o azulado, mientras que la capa exterior se ve amarilla, naranja o roja.

En este artículo, exploramos el fascinante mundo de los colores de las estrellas, examinamos qué otros factores los afectan, clasificamos las estrellas según su temperatura y descubrimos en qué lugar se encuentra nuestra estrella más querida del Sistema Solar—el Sol—en esta tabla.

¿Qué Afecta el Color de las Estrellas?

Temperatura de la Estrella y Distancia desde la Tierra

El color de una estrella está mayormente influenciado por dos factores clave: su temperatura superficial y su distancia desde la Tierra.

Temperatura superficial: Las estrellas emiten luz en un espectro de colores, donde las estrellas más calientes aparecen más azules y las más frías aparecen más rojas.
La Ley de Wien describe esta relación, indicando que los objetos más calientes emiten luz de longitud de onda más corta (luz azul), mientras que los objetos más fríos emiten luz de longitud de onda más larga (luz roja). Por ejemplo, las estrellas azul-blancas como Sirio tienen temperaturas superficiales que superan los 10,000 Kelvin, mientras que las estrellas rojas como Betelgeuse tienen temperaturas de alrededor de 3,000 Kelvin.

Nuestro Sol generalmente emite una luz blanca clara debido a su temperatura de 6,000 Kelvin. Esta blancura es más evidente cuando se observa desde el espacio. Sin embargo, desde la Tierra—situada a unos 149.6 millones de kilómetros del Sol—la luz visible se percibe más rica, apareciendo amarilla o dorada al ojo humano, ya que desde nuestra posición recibimos destellos del proceso de combustión.

Distancia desde la Tierra: La distancia de una estrella también puede afectar su color aparente al ser observada desde la Tierra. Las estrellas parecen más tenues y rojizas a medida que aumenta su distancia, debido a que el gas y el polvo en el espacio bloquean o dispersan su luz.
Este fenómeno, conocido como extinción interestelar, hace que las estrellas más distantes muestren un tono rojizo en comparación con su color real.

Fotos tomadas con 60 segundos de diferencia mostrando cómo las estrellas pueden cambiar de color. Crédito: Amanda Cross

Clasificación Estelar: OBAFGKM

No, el título no es el resultado de que alguien haya golpeado el teclado, aunque a primera vista lo parezca. En realidad, estas letras representan los tipos de estrellas o, si se prefiere, las clasificaciones estelares.

Actualmente, clasificamos la mayoría de las estrellas según el sistema Morgan-Keenan (MK), utilizando las letras O, B, A, F, G, K y M. Estas clases se asignan en función de la temperatura y el color de las estrellas.

Según esta escala, las estrellas más calientes, que desde la Tierra nos parecen azules, pertenecen a la clase O, mientras que las más frías, con colores como rojo y naranja, se clasifican como M.

Estrellas Azules

Las estrellas que parecen azules a menudo superan temperaturas superficiales de 10,000 grados Celsius. Estas altas temperaturas hacen que emitan luz con longitudes de onda más cortas, las cuales nuestros ojos perciben como azules. Las estrellas azules suelen ser masivas y jóvenes, ya que consumen su combustible nuclear a un ritmo acelerado, emitiendo una luz azul intensa en el proceso. Ejemplos de estrellas azules incluyen Rigel en la constelación de Orión y Spica en la constelación de Virgo.

Estrellas Blancas

Las estrellas que parecen blancas tienen temperaturas superficiales que varían entre 7,500 y 10,000 grados Celsius. Estas temperaturas producen una emisión equilibrada de luz en todo el espectro visible, sin un color dominante. Las estrellas blancas suelen ser de masa intermedia y se encuentran en etapas medias de su ciclo de vida. Ejemplos de estrellas blancas incluyen Sirio, la estrella más brillante del cielo nocturno, y Vega, una de las estrellas más brillantes del hemisferio norte.

Estrellas Amarillas

Las estrellas que parecen amarillas suelen tener temperaturas superficiales que oscilan entre 5,000 y 7,500 grados Celsius. Las estrellas amarillas son, a menudo, de edad y masa intermedias, encontrándose en una etapa de transición entre la fase más caliente y azul de su evolución y la etapa más fría y roja. Ejemplos de estrellas amarillas incluyen nuestro Sol, que emite una luz blanco-amarillenta, y Capella, una de las estrellas más brillantes de la constelación de Auriga.

Estrellas Naranjas

Las estrellas que parecen naranjas tienen temperaturas superficiales que oscilan entre 3,500 y 5,000 grados Celsius. Las estrellas naranjas son generalmente más frías y menos masivas que las estrellas amarillas o blancas, pero poseen una vida útil más larga. Ejemplos de estrellas naranjas incluyen una estrella supergigante en la constelación de Orión, Arcturus, una de las estrellas más brillantes del cielo del hemisferio norte, y la estrella más brillante de la constelación de Boötes.

Estrellas Rojas

Las estrellas que parecen rojas suelen tener temperaturas superficiales más bajas que las de otros colores, generalmente entre 2,500 y 3,500 grados Celsius. Las estrellas rojas son más frías y menos masivas, y se encuentran comúnmente en las últimas etapas de su evolución, como las gigantes rojas o las enanas rojas. Ejemplos de estrellas rojas incluyen Betelgeuse, una supergigante roja en la constelación de Orión, y Antares, una supergigante roja en la constelación de Escorpio.

Estrellas Verdes y Estrellas Púrpuras

Las estrellas verdes son bastante raras, y generalmente no las observamos en el cielo nocturno. De hecho, ninguna estrella emite una luz verde pura. La percepción de estrellas verdes puede ocurrir bajo condiciones específicas, como efectos atmosféricos o interacciones inusuales con las ópticas de un telescopio. Lo mismo ocurre con las estrellas púrpuras, que pueden parecer brillar en tonos púrpura debido a la combinación de colores azul y rojo, pero las estrellas verdaderamente púrpuras no existen en la naturaleza.

¿Cómo se Clasifica el Sol?

La tabla de clasificación estelar sitúa a nuestra estrella más importante, el Sol, como una estrella de tipo G en la secuencia principal. A menudo lo llamamos una enana amarilla, aunque su color real se aproxima más al blanco. Como estrella de la secuencia principal, el Sol se encuentra en una fase estable de su ciclo de vida. Esta clasificación ayuda a los astrónomos a comprender el lugar que ocupa el Sol entre los miles de millones de estrellas del universo y proporciona información sobre su estructura, comportamiento y camino evolutivo.

¿Pueden Cambiar los Colores de las Estrellas?

Sí, las estrellas pueden cambiar de color con el tiempo debido a varios factores:

Cambios de Temperatura: La temperatura superficial de una estrella determina su color principalmente. A medida que una estrella envejece, su temperatura puede cambiar debido a procesos internos. Por ejemplo, una estrella joven podría comenzar como una gigante azul caliente, pero eventualmente se enfriará a medida que agote su combustible nuclear, haciendo que se convierta en una gigante roja más fría.

Etapa Evolutiva: Las estrellas pasan por diferentes etapas de evolución, cada una de las cuales puede afectar su color. Por ejemplo, a medida que una estrella agota su combustible de hidrógeno y se transforma en una gigante roja, su temperatura superficial disminuye, haciendo que emita más luz roja. De manera similar, una estrella puede desprenderse de sus capas exteriores y exponer su núcleo caliente durante las etapas finales de su vida, haciendo que se vea azul o blanca.

Composición: La composición química de una estrella también puede influir en su color. Las estrellas con diferentes composiciones emiten longitudes de onda de luz distintas, lo que puede afectar su color percibido. Por ejemplo, una estrella con una alta concentración de elementos pesados puede parecer más azul que una estrella con menos elementos pesados.

Interacciones con Otros Objetos: Las estrellas pueden interactuar con otros objetos en su vecindad, como estrellas compañeras o nubes de polvo y gas circundantes. Estas interacciones pueden influir en cómo la estrella emite o dispersa la luz, posiblemente alterando su color. Por ejemplo, si una estrella orbita otra estrella de cerca, la fuerza gravitacional entre las dos puede afectar sus formas y temperaturas, lo que lleva a cambios en el color.

Conclusión

Para concluir nuestra exploración sobre los colores de las estrellas y las razones detrás de sus diferencias, aquí están los puntos clave que podemos extraer de este artículo:

1. La temperatura superficial de una estrella y su distancia a la Tierra influyen principalmente en su color. Las estrellas más calientes emiten luz azul, mientras que las más frías emiten luz roja. Además, las estrellas se ven más débiles y rojizas a medida que aumenta su distancia a la Tierra.
2. Clasificamos las estrellas según su temperatura utilizando el sistema OBAFGKM. Las estrellas de tipo O son las más calientes y aparecen azules, mientras que las estrellas de tipo M son las más frías y aparecen rojas. Nuestra Soleada, clasificada como una estrella de secuencia principal de tipo G, emite una luz blanco-amarillenta.
3. Dependiendo de su temperatura superficial, las estrellas muestran una amplia gama de colores, desde azul y blanco hasta amarillo, naranja y rojo. Las estrellas azules suelen ser jóvenes y masivas, mientras que las rojas son más frías y menos masivas, encontrándose a menudo en las etapas finales de su evolución.
4. Las estrellas que parecen verdes o morado son raras y generalmente no se observan en el cielo nocturno. Podemos percibir estrellas verdes bajo ciertas condiciones, pero las estrellas moradas verdaderas no existen en la naturaleza.
5. Las estrellas pueden cambiar de color con el tiempo debido a cambios de temperatura, etapas evolutivas e interacciones con otros objetos cercanos.

Referencias

1. O’Connell (27 March 2023). "Magnitude and Color Systems." Caltech ASTR 511.
2. Wikipedia - "Stellar Classification"
3. NASA - "Star Types"
4. NASA - "Star Basics"
5. LCO - "Magnitude and Color"
6. LCO - "Apparent Magnitude"