為什么說恒星的世界五彩斑斕?
文雅郎
恒星之所以五彩斑斕,是因為星光中某些顏色的光較強。比如太陽發(fā)出的黃光相對比較強,看上去呈現(xiàn)黃色,參宿七發(fā)出的藍光比較強,就表現(xiàn)為藍色,參宿四發(fā)出的紅光比較強,從而表現(xiàn)為紅色。
淡黃色的太陽是離我們最近的恒星。宇宙中的恒星可不都是淡黃色的,它們的顏色五彩斑斕,一簇恒星就可以成為珠寶盒了。在宇宙里,一顆顆恒星就像藍寶 石鑲嵌在上面一樣,而當中一顆橘黃色的則發(fā)出耀眼的光芒。恒星的顏色取決于它們自身的溫度。光是以波的形式傳播的輻射,相鄰波峰之間的距離就叫做光的波長。
光波很短,短到什么程度呢?如果將1英寸分成25 萬份,那么一個光波的長度僅相當于其中的幾份加起來那么長。但無論光波多么短,它的變化卻足以引起人們視覺上的很大差異,因為波長的變化反映在人眼里就是顏色的變化。比如,紅光的波長是藍光的約1.5倍。而各種波長(也就是各種顏色)的光混合在一起就是白光。
日常生活中我們可以發(fā)現(xiàn),當物體的溫度改變的時候,它的顏色也會變化。比如,一塊冷的烙鐵是黑色的,把它放進火爐里,一會兒工夫,它的表面就變成暗紅 色——加熱時間越長就越紅。如果繼續(xù)加熱,在熔化之前,它會依次由紅變成橘 紅、黃、白,最后變成藍白色。
科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了物體顏色與溫度之間的關系,即溫度越高的物體,來自它的輻射的能量越大,波長越短。我們知道藍光的波長比紅光短,所以加熱能發(fā)出藍光的物體就一定比發(fā)紅光的物體熱。恒星中的熱氣體原子發(fā)射出光粒子——光子。氣體溫度越高,光子的能量越強,波長越短。
所以最熱、最年輕的恒星會發(fā)出藍白色的光。隨著恒星上的核燃料慢慢消耗掉,它們的溫度也慢慢降下來,所以年邁的恒星溫度都比較低,通常會發(fā)出紅色的光。而介于兩者之間的中年恒星就會發(fā)黃光,比如太陽。太陽距離地球只有1.5億千米,我們可以輕而易舉地看出太陽的顏色。
但是有些恒星距離地球上萬億千米,比太陽遠得多,即使用目前最大倍數(shù)的望遠鏡也很 難分辨出它們的顏色。因此,科學家們讓來自恒星的光通過一種特殊的過濾器,或者通過一種叫做濾光鏡的光學儀器,這些儀器能夠顯示出來自某個恒星的光里每種波長的光各有多少。
天文學家們可以通過標出什么光的波長強度最高來確定恒星的整體顏色。只要知道了恒星顏色,就可以利用簡單的數(shù)學換算公式來推斷恒星的表面溫度,還可以進一步估計恒星的年齡。