我们熟悉的太阳,看上去是淡淡的淡黄色,也是距离地球最近的恒星。很多人会下意识以为天上所有恒星都和太阳一样,其实宇宙里恒星色彩丰富。聚集在一起的星团,看上去如同珠宝首饰盒,大量蓝色恒星如同散落的蓝宝石,其中还夹杂橘黄色星体,释放明亮光芒。

恒星的颜色,和自身表面温度直接相关。光属于辐射,以波的形式向外传播,相邻两个波峰之间的距离,就是光的波长。光波尺度极其微小,1 英寸可以划分成 25 万份,单个光波长度,也就等于其中几份叠加。
波长微小的变化,就能带来肉眼可见的色彩差别。红光波长大约是蓝光的 1.5 倍,不同波长、不同色彩的光线混合,就形成白光。生活里的金属烙铁可以直观展示这套规律。常温状态下烙铁是黑色,放入火炉加热,表面慢慢转为暗红色。持续加热,颜色会逐步转变,从红色过渡到橘红、黄色、白色,在熔化之前,最终变成蓝白色。

物体温度越高,辐射携带的能量就越大,对应光波波长越短。蓝光波长短于红光,能够发出蓝光的天体,温度一定高于发红光的天体。恒星内部的热气体原子释放光子,气体温度越高,光子能量越强,波长也就越短。
最热、诞生时间不久的年轻恒星,会释放蓝白色光线。恒星内部核燃料持续消耗,温度慢慢下降。步入老年阶段的恒星温度偏低,大多呈现红色。处在中间阶段的中年恒星,发出黄光,太阳就属于这类。
太阳和地球相距 1.5 亿千米,人类很容易观测到它的颜色。但其余不少恒星距离地球达到上万亿千米,远远超出日地距离。就算使用现有大倍率望远镜,也很难直接分辨恒星本身的颜色。天文学家会借助特殊滤光设备,接收恒星传来的光线,检测光线里不同波长光的占比。

科研人员统计不同波长光线的强度峰值,以此判定恒星的颜色。得到恒星颜色数据后,借助数学换算公式,推算恒星表面温度,进一步估算恒星所处的生命阶段。
恒星射出的红光与蓝光,会被周边的气体云反射。光线在星云之间散射,造就了天空里绚烂多彩的区域。恒星、星云相互配合,在遥远太空勾勒出五彩画面。这套依靠颜色判断天体属性的办法,也成为天文学家观测遥远宇宙的基础手段。