A cor de uma estrela é, basicamente, o termômetro dela. Estrela azul é quente, estrela vermelha é fria — exatamente o contrário da torneira do banheiro, e essa inversão é o motivo de tanta gente errar. Quem é azulada passa dos 30.000 °C na superfície, segundo o glossário da NASA; quem é avermelhada fica na casa dos 2.200 a 3.600 °C. O Sol, amarelado, está no meio do caminho, com 5.772 K, ou cerca de 5.500 °C.
Não é efeito de filtro, nem de distância, nem de poeira no caminho. É a mesma física do ferro no fogo: aqueça o bastante e ele muda de cor.
A analogia que resolve: o ferro na brasa
Quem já viu uma barra de ferro sendo aquecida numa forja, ou a resistência de um chuveiro elétrico velho pegando cor, já observou o fenômeno inteiro. A barra fria é escura. Vai esquentando e começa a brilhar num vermelho fosco. Mais quente, fica laranja. Mais ainda, amarelo. E se você conseguisse aquecer muito além disso, ela passaria para o branco-azulado.
A barra não trocou de material em nenhum momento. Só mudou de temperatura. Toda coisa quente emite luz, e a cor dessa luz entrega a temperatura.
Outro lugar onde isso aparece todo dia no Brasil: a boca do fogão. A parte azulada da chama do gás é a mais quente; a pontinha amarela, onde falta oxigênio e sobra fuligem, é mais fria. Quem cozinha já sabe disso sem nunca ter ouvido falar em astronomia.
A conta que transforma cor em temperatura
Existe uma regra simples ligando as duas coisas: quanto mais quente o objeto, mais curto o comprimento de onda da luz que ele emite com mais força. Comprimento de onda curto é o lado azul do arco-íris; comprimento longo é o lado vermelho.
Dá para conferir que a regra funciona usando o único astro cuja temperatura conhecemos com precisão. A ficha solar da NASA registra a superfície do Sol a 5.772 K. Aplicando a regra, a emissão dele deveria ser mais forte perto de 502 nanômetros — que é luz verde, bem no meio da faixa que o olho humano enxerga. E é exatamente ali que o espectro solar tem seu pico, como os livros publicam há mais de um século. A conta fecha.
Repetindo o cálculo para outras temperaturas:
| Temperatura da superfície | Onde a luz é mais forte | Cor que a gente vê |
|---|---|---|
| 3.000 K (uns 2.700 °C) | 966 nm, infravermelho | Vermelha |
| 3.500 K | 828 nm, infravermelho | Laranja-avermelhada |
| 5.772 K (o Sol) | 502 nm, verde | Branco-amarelada |
| 11.000 K | 263 nm, ultravioleta | Azul-esbranquiçada |
| 30.000 K | 96 nm, ultravioleta | Azul |
Uma coisa estranha salta aos olhos nessa tabela: nenhuma estrela parece verde, apesar de o Sol emitir mais luz verde do que qualquer outra cor. O motivo é que uma estrela não emite só uma cor — ela despeja um pouco de tudo. Com o pico no verde e as laterais cobrindo azul e vermelho em quantidades parecidas, a mistura que chega ao olho é branca. Verde puro só sairia de um objeto que emitisse verde e mais nada, e estrela nenhuma faz isso.
As sete letras que os astrônomos usam
Desde o século XIX os astrônomos separam as estrelas em classes por letra. A sequência sobreviveu bagunçada por razões históricas — as classes foram criadas para outra coisa e depois reordenadas por temperatura — e hoje é esta, da mais quente para a mais fria: O, B, A, F, G, K, M.
| Classe | Cor (NASA) | Exemplo que o Brasil vê |
|---|---|---|
| O | Azul | Alnitak, uma das três estrelas das Três Marias |
| B | Azul-esbranquiçada | Rigel, no pé de Órion; Mimosa, no Cruzeiro |
| A | Branca | Sirius, a estrela mais brilhante da noite |
| F | Branco-amarelada | Canopus, a segunda mais brilhante |
| G | Amarela | O Sol; Alfa Centauri A |
| K | Alaranjada | Arcturus; Aldebaran, o olho do Touro |
| M | Vermelha | Betelgeuse e Antares; Gacrux, na ponta norte do Cruzeiro |
A classificação de cada uma dessas estrelas não é chute: ela está medida no catálogo de estrelas brilhantes de Yale, de domínio público, que registra Sirius como A1, Rigel como B8, Betelgeuse como M1-2 e Alnitak como O9,7. O mesmo catálogo traz um número que mede a cor diretamente, o índice de cor: ele vale −0,03 para Rigel (azulada) e +1,85 para Betelgeuse (bem vermelha). Quanto maior o número, mais vermelha a estrela.
O teste que você pode fazer hoje à noite
Órion é o melhor laboratório do céu, e do Brasil ele aparece alto e deitado nas noites de verão. Olhe para as duas estrelas mais brilhantes da constelação:
- Betelgeuse, no ombro, é visivelmente alaranjada.
- Rigel, no pé, na diagonal oposta, é visivelmente azul-esbranquiçada.
Elas estão lado a lado no céu, o que facilita a comparação — e é essa comparação que denuncia a cor. Olhando uma estrela isolada, o olho se adapta e tende a achar tudo branco. Se o céu da sua cidade for muito claro, um binóculo comum resolve: ele junta mais luz e os tons ficam óbvios. Como achar o conjunto está em As Três Marias e Órion: como achar no céu do Brasil.
Outro par fácil: no Cruzeiro do Sul, três das quatro pontas são azuladas e uma delas, Gacrux, é claramente alaranjada. Quem souber achar o Cruzeiro — o passo a passo está em Como achar o Cruzeiro do Sul (e o sul) no céu — consegue ver a diferença sem equipamento nenhum.
Cuidado para não confundir com o tremeluzir
Existe um segundo fenômeno que faz uma estrela parecer trocar de cor, e ele não tem nada a ver com temperatura: é a atmosfera da Terra separando as cores como um prisma, especialmente quando a estrela está baixa no horizonte. Sirius, perto do horizonte, pisca em vermelho e azul freneticamente e já virou denúncia de OVNI muitas vezes.
A diferença é fácil de guardar: a cor verdadeira é constante e só aparece quando você compara uma estrela com outra. O piscar colorido é rápido, nervoso e muda a cada instante — e some quando a estrela sobe no céu. O detalhe está em Por que as estrelas piscam?.
As cores que você não vê são a maioria
Aqui está a parte que surpreende. Olhando o céu, a impressão é de que o universo é feito de estrelas brancas e azuladas. É o contrário.
Segundo a NASA, as anãs vermelhas — as menores e mais frias, de classe M — respondem por cerca de três em cada quatro estrelas da Via Láctea. As páginas da agência divergem um pouco no número exato (uma diz 73%, outra 75%), mas a ordem de grandeza é a mesma. As alaranjadas de classe K são 13%, e as amarelas como o Sol, apenas 6%.
Ou seja: o Sol já é incomum, e as estrelas azuis que dominam a nossa impressão do céu são raríssimas. Elas aparecem porque são monstruosamente brilhantes e visíveis de muito longe — Rigel emite 120 mil vezes mais luz que o Sol. As anãs vermelhas, ao contrário, são tão apagadas que nenhuma delas é visível a olho nu, nem a vizinha mais próxima de todas, Proxima Centauri, a pouco mais de 4 anos-luz.
Cor, massa e tempo de vida andam juntos
A temperatura de uma estrela é decidida, quase inteiramente, pela massa com que ela nasceu. Mais massa significa mais peso comprimindo o centro, centro mais quente, reações nucleares mais aceleradas e superfície mais quente — portanto, mais azul.
E aqui vem a troca cruel: quem queima mais rápido dura menos. As estrelas azuis de classe O e B, que podem ter de 2 a mais de 90 vezes a massa do Sol, gastam o combustível em poucos milhões de anos e terminam em supernova. As anãs vermelhas, com 8% a 60% da massa solar, vão economizando e devem durar mais que a idade atual do universo. O Sol, no meio-termo, tem uns 10 bilhões de anos de vida útil, e já gastou metade. O que acontece no fim de cada caminho está em O que sobra quando uma estrela morre?.
Uma ressalva honesta: isso vale para estrelas na fase adulta. Betelgeuse e Antares são vermelhas sem serem pequenas — são gigantes velhas que incharam e, por isso, esfriaram na superfície. Vermelho continua significando "superfície fria", mas não significa "estrela pequena".
