这个是猎户座的照片:
参宿四看起来是红色,参宿七看起来是蓝白。
所以星星有颜色吗?
大家有没有这样的疑问,而有的话,同为恒星为何它们的颜色会不同。
大家好,我是腾宝,这期详细的聊聊恒星的颜色。
通过猎户座的照片我们知道恒星是存在颜色的。
不但存在,它们的颜色很挺多,除过上面介绍的红色参宿四和蓝白参宿七,我们再来举几个例子。
牧夫座的大角星:
它是夜空第四亮星,它的颜色是橙色。
御夫座的五车二:
夜空第六亮恒星,它的颜色是淡黄。
所以天上的星星是五颜六色、多姿多彩、
就像这张照片拍摄的这样:
那是什么让它们有了这么多的颜色呢?
答案是温度。
恒星的光谱非常的接近黑体辐射!
黑体辐射有一个特征:它的电磁波谱仅取决于温度,与它的成份和形状无关,黑体辐射的电磁波随着温度的升高,所辐射短波的电磁波就越多,也就是温度越高,电磁波谱的峰值就会越靠近短波段,而峰值所在的那个区域就是我们看到的表观颜色。
比如我们刚开始看到的参宿四,它的表面温度大约3700K,这时的峰值在红波段处,所以它的颜色显红。
参宿七表面温度12000K,峰值位于蓝波段,所以颜色为蓝白。
不过这也存在一个很特别的现象,就是当温度位于5000K左右时,电磁波的峰值位于绿色波段,太阳的温度5700K,所以它位于这个区域,但太阳不是绿色而是黄白。
我们回顾下上面的叙述,恒星的颜色取决于电磁波的峰值位于哪个波段,而峰值说的是这个颜色的光强于其它的光,并不是说它是单独的出现。
绿色峰值位置有点尴尬,它靠近中间,所以它两边夹杂的其它颜色要比其它峰值时要多,这样传到我们的眼睛里汇合的光就多,所以看起来就成了白色。
这也算是一个特殊的例子了。
不过总的来说,恒星表面温度越高,它越蓝,温度越低,颜色就越红。
但从地球看恒星的颜色也会受到大气散射的影响,最直观的感受就是太阳早中午的颜色。
所以要说视觉上的感官呢,恒星颜色的影响就不只是温度了。
通过长期的观测,天文学家根据光谱和温度把恒星分为了七种不同种类、不同颜色的恒星,也就是OBAFGKM这七种。
M型是温度最低颜色最红的恒星,O型则是最热的蓝色恒星,太阳的光谱特征为G型,所以我们常说太阳是一颗G型恒星,它的颜色就是黄白。
再更细致一点呢,天文学家又将每个大类分为了10个小类,用阿拉伯数字表示从0到9,那么太阳在G型恒星中属于G2型。
之后,天文学家还加上了光度的等级,那么加上光度之后,太阳就是G2V型,这个V是罗马数字的V,在光度等级中代表的是矮星。
光度指的是单位面积辐射的能量。
为什么要加这个呢,是因为在温度颜色相同的序列中,天文学家发现恒星还有区别。
它们有更亮和更暗之分,也就是光度的大小,那在相同温度下光度大的恒星,表明它具有更大的表面积,它所对应的体积就更大。
所以为了区分这样的恒星又加了光度的等级,V和V之后的则便表示矮星。
这个是根据颜色我们延伸了一下哈,那我们再回到颜色的话题。
恒星既然有颜色,我们裸眼为什么看不到呢?
我们先来看下人眼感受光的机制。
人的眼睛有两种感受光的细胞,视杆细胞和视锥细胞。
视杆细胞是感受明暗,而视锥细胞则是感受颜色。
在光线很暗的情况下往往视杆细胞最敏感,而视锥细胞则很迟钝,所以在这种情况下我们对颜色的辨认能力很低。
尤其是在现在光污染很强的时代星光更是微弱。
不过在光污染很小,一级光害那些很黑暗的夜空,我们应该会看到那些五颜六色满天多姿的星光。
在光害很强的地区,借助望远镜我们也可以看到它们的颜色,现在马上进入冬季了,这也更是一个观测的好时期,但要看到颜色望远镜不要聚焦最好,因为越小的东西颜色越不容易区分,比如恒星的点光源很难看到颜色,但让恒星的点光源失焦,变成圆盘的话就很容易看到颜色。
所以大家赶紧试试吧,看看星星的颜色。
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