为什么说恒星的世界五彩斑斓?

2021-04-06 22:06人已围观

星星之所以是彩色的,是因为星光的某些颜色更强。比如太阳发出的黄光比较强,看起来是黄色,参宿四发出的蓝光比较强,参宿四发出的红光比较强,从而呈现红色。

淡黄色的太阳是离我们最近的恒星。宇宙中并不是所有的星星都是淡黄色的,而是五彩缤纷,一簇星星可以成为首饰盒。宇宙中,每一颗星星都像是镶嵌在上面的蓝宝石,其中橙色的一颗光芒万丈。恒星的颜色取决于它们自身的温度。光是以波的形式传播的辐射,相邻峰之间的距离称为光的波长。

光波很短,到什么程度?如果把一英寸分成25万份,光波的长度只有几份之和的长度。但是光波再短,其变化也足以造成很大的视觉差异,因为波长的变化在人眼中是作为颜色的变化反映出来的。比如红光的波长大约是蓝光的1.5倍。而各种波长(也就是各种颜色)混合在一起就是白光。

在日常生活中,我们可以发现,当一个物体的温度发生变化时,它的颜色也会发生变化。比如一个冷烙铁是黑色的。放在炉子里,几分钟后它的表面就会变成暗红色。如果继续加热,会从红色变成橙红色、黄色、白色,最后变成蓝白色,才融化。

科学家发现了颜色与温度的关系,即物体温度越高,其发出的辐射能量越大,波长越短。我们知道蓝光的波长比红光的波长短,所以加热能发出蓝光的物体一定比发出红光的物体热。恒星中的热气原子发出光粒子——光子。气体温度越高,光子能量越强,波长越短。

所以最热最年轻的恒星会发出蓝白光。由于恒星上的核燃料被慢慢消耗,它们的温度也慢慢降低,所以老恒星的温度较低,通常会发出红光。中间的中年恒星,比如太阳,会发出黄色的光芒。太阳离地球只有1.5亿公里,所以我们很容易看到太阳的颜色。

但有些恒星距离地球数万亿公里,比太阳远得多,即使用目前最大的望远镜也很难分辨其颜色。因此,科学家让来自一颗恒星的光通过一个特殊的滤光器,或者通过一个叫做滤光器的光学仪器,它可以显示来自某颗恒星的光中每个波长的光量。

天文学家可以通过标记哪种光的波长强度最高来确定恒星的整体颜色。只要知道恒星的颜色,就可以用简单的数学转换公式来推断恒星的表面温度,进而估计恒星的年龄。

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