恒星为什么会有不同的颜色?

Question

如题所述

Answer 1

光的本质是电磁波，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，它们的波长各不相同。在可见光范围内，红光波长最长，蓝光波长最短。根据物理学中的维恩位移定律，恒星的温度越高，其最大光强所对应的波长越短。因此，恒星的颜色反映了其表面温度：蓝色恒星温度高，大约在10000K左右；红色恒星温度低，大约在3000K左右；黄色恒星温度适中，大约在6000K左右。太阳属于黄色恒星。
17世纪，牛顿通过三棱镜将白光分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光谱，认识到白光是由多种颜色的单色光混合而成。1814年，德国物理学家夫琅和费在太阳光谱中发现了许多暗线，这些暗线现在被称为“夫琅和费线”。1856年，化学家本生发明了“本生灯”，通过观察不同化学物质燃烧时的火焰光谱，发现每种化学物质都有其特定的光谱线，这为光谱分析技术的发展奠定了基础。
天文学家利用光谱分析技术，发现恒星大气中的化学成分。几乎所有恒星的表层大气中都含有类似的化学成分，主要是氢和氦，这两种元素占总量的95%以上。其他元素包括钾、钠、钙、镁、铁、氧化钛等。通过观察恒星的光谱类型，如A型星有强烈的氢线，B型星氢线较弱但氦线强烈，F型星金属线强，M型星有明显的氧化钛分子线等，天文学家能够对恒星进行分类。太阳属于G型星，其氢线较弱，金属线较强，电离钙线明显。恒星的光谱类型按照温度从高到低排列为O、B、A、F、G、K、M。