爲什麼說恆星的世界五彩斑斕?
恆星之所以五彩斑斕,是因爲星光中某些顏色的光較強。比如太陽發出的黃光相對比較強,看上去呈現黃色,參宿七發出的藍光比較強,就表現爲藍色,參宿四發出的紅光比較強,從而表現爲紅色。
淡黃色的太陽是離我們最近的恆星。宇宙中的恆星可不都是淡黃色的,它們的顏色五彩斑斕,一簇恆星就可以成爲珠寶盒了。在宇宙裏,一顆顆恆星就像藍寶 石鑲嵌在上面一樣,而當中一顆橘黃色的則發出耀眼的光芒。恆星的顏色取決於它們自身的溫度。光是以波的形式傳播的輻射,相鄰波峯之間的距離就叫做光的波長。
光波很短,短到什麼程度呢?如果將1英寸分成25 萬份,那麼一個光波的長度僅相當於其中的幾份加起來那麼長。但無論光波多麼短,它的變化卻足以引起人們視覺上的很大差異,因爲波長的變化反映在人眼裏就是顏色的變化。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現,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,把它放進火爐裏,一會兒工夫,它的表面就變成暗紅 色——加熱時間越長就越紅。如果繼續加熱,在熔化之前,它會依次由紅變成橘 紅、黃、白,最後變成藍白色。
科學家已經發現了物體顏色與溫度之間的關係,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,所以加熱能發出藍光的物體就一定比發紅光的物體熱。恆星中的熱氣體原子發射出光粒子——光子。氣體溫度越高,光子的能量越強,波長越短。
所以最熱、最年輕的恆星會發出藍白色的光。隨着恆星上的核燃料慢慢消耗掉,它們的溫度也慢慢降下來,所以年邁的恆星溫度都比較低,通常會發出紅色的光。而介於兩者之間的中年恆星就會發黃光,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。
但是有些恆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的望遠鏡也很 難分辨出它們的顏色。因此,科學家們讓來自恆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恆星的光裏每種波長的光各有多少。
天文學家們可以通過標出什麼光的波長強度最高來確定恆星的整體顏色。只要知道了恆星顏色,就可以利用簡單的數學換算公式來推斷恆星的表面溫度,還可以進一步估計恆星的年齡。
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