光、辐射与电磁波谱
星际消光与红化
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星与星之间的空间并非完全空无。在其中散布着广袤而稀薄的微观尘埃颗粒云,像一层淡淡的宇宙薄雾。当星光穿过这层雾时,会发生两件事,很像汽车前灯的光在雾中那样:光被减弱,并且被红化。这种减弱叫消光;那种朝红端偏移的颜色变化叫红化。两者合在一起,是用光测量宇宙时的首要麻烦——也是一条有用的线索。
尘埃颗粒会吸收和散射光,但在各个波长上并不均等。它们对较短(较蓝)波长的阻挡比对较长(较红)波长更强,正如地球大气散射蓝色阳光、使日落发红一样。所以一颗透过尘埃看到的恒星,会既比它真实的样子更暗(消光),又更红(红化)。其多少取决于视线方向上有多少尘埃;朝着我们星系拥挤的盘面看去,量可能极大,使遥远恒星变暗许多个星等,而朝银盘之外看去,天空则清澈得多。
消光与红化之所以重要,是因为若不加理会,它们会败坏几乎每一项用光做的测量。一颗被红化的恒星可以冒充一颗更凉的恒星,虚增它推断出的色指数;一颗被消光的恒星看起来比实际更远,因为平方反比定律会把那额外的变暗归因于距离。天文学家通过比较一颗恒星被红化了多少(这揭示尘埃柱)与被减弱了多少,利用两者之间相当稳定的关系来加以校正。遮蔽可见光的同一种尘埃在红外里发光,这正是为什么红外能径直看穿它。
朝着我们星系中心的方向,尘埃使可见星光变暗约30个星等——一万亿倍——所以银心对肉眼完全隐藏。然而在能溜过尘埃的红外里,同一片拥挤的星场却豁然亮入眼帘。
尘埃既使星光变暗(消光)又使其变红——这种偏差必须先扣除,距离和温度才可信。
尘埃造成的红化不是红移:尘埃通过过滤星光改变恒星的颜色,而红移则拉伸每一条谱线的波长。把两者混淆,或忽略消光,会让恒星看起来比实际更凉、更远。
又称
另见