光、輻射與電磁波譜
星際消光與紅化
/ ek-STINK-shun /
星與星之間的空間並非完全空無。在其中散布著廣袤而稀薄的微觀塵埃顆粒雲,像一層淡淡的宇宙薄霧。當星光穿過這層霧時,會發生兩件事,很像汽車前燈的光在霧中那樣:光被減弱,並且被紅化。這種減弱叫消光;那種朝紅端偏移的顏色變化叫紅化。兩者合在一起,是用光測量宇宙時的首要麻煩——也是一條有用的線索。
塵埃顆粒會吸收和散射光,但在各個波長上並不均等。它們對較短(較藍)波長的阻擋比對較長(較紅)波長更強,正如地球大氣散射藍色陽光、使日落發紅一樣。所以一顆透過塵埃看到的恆星,會既比它真實的樣子更暗(消光),又更紅(紅化)。其多少取決於視線方向上有多少塵埃;朝著我們星系擁擠的盤面看去,量可能極大,使遙遠恆星變暗許多個星等,而朝銀盤之外看去,天空則清澈得多。
消光與紅化之所以重要,是因為若不加理會,它們會敗壞幾乎每一項用光做的測量。一顆被紅化的恆星可以冒充一顆更涼的恆星,虛增它推斷出的色指數;一顆被消光的恆星看起來比實際更遠,因為平方反比定律會把那額外的變暗歸因於距離。天文學家通過比較一顆恆星被紅化了多少(這揭示塵埃柱)與被減弱了多少,利用兩者之間相當穩定的關係來加以校正。遮蔽可見光的同一種塵埃在紅外裡發光,這正是為什麼紅外能徑直看穿它。
朝著我們星系中心的方向,塵埃使可見星光變暗約30個星等——一萬億倍——所以銀心對肉眼完全隱藏。然而在能溜過塵埃的紅外裡,同一片擁擠的星場卻豁然亮入眼簾。
塵埃既使星光變暗(消光)又使其變紅——這種偏差必須先扣除,距離和溫度才可信。
塵埃造成的紅化不是紅移:塵埃通過過濾星光改變恆星的顏色,而紅移則拉伸每一條譜線的波長。把兩者混淆,或忽略消光,會讓恆星看起來比實際更涼、更遠。
又稱
另見