Il diagramma colore-colore

Il diagramma colore-colore (o diagramma a due colori) è uno strumento utilizzato in astronomia per la classificazione e l'analisi delle proprietà fisiche degli oggetti celesti, in base alla loro emissione luminosa a diverse lunghezze d'onda. Si tratta di un diagramma in cui vengono tracciate le differenze di magnitudine (definite come "colori" in termini astronomici) tra coppie di bande spettrali ben definite, ad esempio, le bande UBV nel sistema fotometrico Johnson-Cousins.

Sull'asse orizzontale del diagramma viene solitamente rappresentata la differenza di magnitudine tra due bande a lunghezze d'onda relativamente vicine (es. B-V), che funge da indicatore della temperatura superficiale stellare grazie alla legge di Wien, che correla la lunghezza d'onda di picco dell'emissione di un corpo nero alla sua temperatura. Sull'asse verticale del diagramma, invece, si può tracciare la differenza di magnitudine tra un'altra coppia di bande (es. U-B), fornendo un ulteriore livello di dettaglio sulle caratteristiche spettrali dell'oggetto, come la presenza di linee di assorbimento o emissione specifiche.

La disposizione degli oggetti celesti in questo diagramma consente agli astronomi di inferire sulle loro proprietà fisiche delle stelle, come la temperatura effettiva, la composizione chimica, e la fase evolutiva.

Ad esempio, le stelle di sequenza principale si dispongono lungo un percorso ben definito nel diagramma colore-colore. Le stelle supergiganti, invece, si collocano su un percorso differente.

La radiazione termica di un corpo nero è determinata unicamente dalla temperatura del corpo e la lunghezza d'onda del picco è inversamente proporzionale alla temperatura (legge di spostamento di Wien). Pur non essendo corpi neri perfetti, le stelle seguono un andamento simile alla curva di radiazione del corpo nero. Pertanto, osservando lo spettro di una stella riusciamo a stimare la sua temperatura. Uno dei vantaggi del diagramma colore-colore è che non occorre analizzare l'intero spettro delle radiazioni ma soltanto poche bande, confrontandole tra loro.

La metodologia di utilizzo dei diagrammi colore-colore si basa su principi fisici solidi, come la legge di Planck per la radiazione del corpo nero e la legge di Wien, e su tecniche di osservazione fotometrica che misurano la luminosità degli oggetti celesti in bande spettrali specifiche.