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(lán)光比較強,就表現(xiàn)為藍(lán)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(lán)寶 石鑲嵌在上面一樣,而當(dāng)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(dāng)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(lán)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(dāng)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(jìn)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(lán)白色。
科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了物體顏色與溫度之間的關(guān)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(lán)光的波長比紅光短,所以加熱能發(fā)出藍(lán)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(lán)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(yuǎn)得多,即使用目前最大倍數(shù)的望遠(yuǎn)鏡也很 難分辨出它們的顏色。因此,科學(xué)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(xué)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(xué)家們可以通過標(biāo)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(xué)換算公式來推斷恒星的表面溫度,還可以進(jìn)一步估計恒星的年齡。