這個是獵戶座的照片:
參宿四看起來是紅色,參宿七看起來是藍白。
所以星星有顏色嗎?
大家有沒有這樣的疑問,而有的話,同為恒星為何它們的顏色會不同。
大家好,我是騰寶,這期詳細的聊聊恒星的顏色。
通過獵戶座的照片我們知道恒星是存在顏色的。
不但存在,它們的顏色很挺多,除過上面介紹的紅色參宿四和藍白參宿七,我們再來舉幾個例子。
牧夫座的大角星:
它是夜空第四亮星,它的顏色是橙色。
御夫座的五車二:
夜空第六亮恒星,它的顏色是淡黃。
所以天上的星星是五顏六色、多姿多彩、
就像這張照片拍攝的這樣:
那是什么讓它們有了這么多的顏色呢?
答案是溫度。
恒星的光譜非常的接近黑體輻射!
黑體輻射有一個特征:它的電磁波譜僅取決于溫度,與它的成份和形狀無關,黑體輻射的電磁波隨著溫度的升高,所輻射短波的電磁波就越多,也就是溫度越高,電磁波譜的峰值就會越靠近短波段,而峰值所在的那個區域就是我們看到的表觀顏色。
比如我們剛開始看到的參宿四,它的表面溫度大約3700K,這時的峰值在紅波段處,所以它的顏色顯紅。
參宿七表面溫度12000K,峰值位于藍波段,所以顏色為藍白。
不過這也存在一個很特別的現象,就是當溫度位于5000K左右時,電磁波的峰值位于綠色波段,太陽的溫度5700K,所以它位于這個區域,但太陽不是綠色而是黃白。
我們回顧下上面的敘述,恒星的顏色取決于電磁波的峰值位于哪個波段,而峰值說的是這個顏色的光強于其它的光,并不是說它是單獨的出現。
綠色峰值位置有點尷尬,它靠近中間,所以它兩邊夾雜的其它顏色要比其它峰值時要多,這樣傳到我們的眼睛里匯合的光就多,所以看起來就成了白色。
這也算是一個特殊的例子了。
不過總的來說,恒星表面溫度越高,它越藍,溫度越低,顏色就越紅。
但從地球看恒星的顏色也會受到大氣散射的影響,最直觀的感受就是太陽早中午的顏色。
所以要說視覺上的感官呢,恒星顏色的影響就不只是溫度了。
通過長期的觀測,天文學家根據光譜和溫度把恒星分為了七種不同種類、不同顏色的恒星,也就是OBAFGKM這七種。
M型是溫度最低顏色最紅的恒星,O型則是最熱的藍色恒星,太陽的光譜特征為G型,所以我們常說太陽是一顆G型恒星,它的顏色就是黃白。
再更細致一點呢,天文學家又將每個大類分為了10個小類,用阿拉伯數字表示從0到9,那么太陽在G型恒星中屬于G2型。
之后,天文學家還加上了光度的等級,那么加上光度之后,太陽就是G2V型,這個V是羅馬數字的V,在光度等級中代表的是矮星。
光度指的是單位面積輻射的能量。
為什么要加這個呢,是因為在溫度顏色相同的序列中,天文學家發現恒星還有區別。
它們有更亮和更暗之分,也就是光度的大小,那在相同溫度下光度大的恒星,表明它具有更大的表面積,它所對應的體積就更大。
所以為了區分這樣的恒星又加了光度的等級,V和V之后的則便表示矮星。
這個是根據顏色我們延伸了一下哈,那我們再回到顏色的話題。
恒星既然有顏色,我們裸眼為什么看不到呢?
我們先來看下人眼感受光的機制。
人的眼睛有兩種感受光的細胞,視桿細胞和視錐細胞。
視桿細胞是感受明暗,而視錐細胞則是感受顏色。
在光線很暗的情況下往往視桿細胞最敏感,而視錐細胞則很遲鈍,所以在這種情況下我們對顏色的辨認能力很低。
尤其是在現在光污染很強的時代星光更是微弱。
不過在光污染很小,一級光害那些很黑暗的夜空,我們應該會看到那些五顏六色滿天多姿的星光。
在光害很強的地區,借助望遠鏡我們也可以看到它們的顏色,現在馬上進入冬季了,這也更是一個觀測的好時期,但要看到顏色望遠鏡不要聚焦最好,因為越小的東西顏色越不容易區分,比如恒星的點光源很難看到顏色,但讓恒星的點光源失焦,變成圓盤的話就很容易看到顏色。
所以大家趕緊試試吧,看看星星的顏色。
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