望远镜与观测天文学

测光滤光片

像 CCD 这样的探测器只会数光子;单凭自身它分不清红光和蓝光。为了恢复颜色——以及更多信息——天文学家在光路中放置一片有色玻璃或镀膜,即测光滤光片。每片滤光片只通过选定的一段波长,因此透过它的一次曝光,测量的就是天体在那一小段光谱中的亮度。

通过几片标准滤光片分别成像并比较亮度,天文学家便能精确测量天体的颜色。一套广泛使用的系统是 UBVRI——紫外、蓝、目视、红和近红外波段——现代巡天则使用如斯隆数字巡天的 ugriz 滤光片。两个滤光片星等之差即颜色指数;对恒星而言它揭示表面温度,因为热星偏蓝、冷星偏红,对星系而言颜色则暗示其恒星的年龄以及尘埃使其光线红化的程度。

滤光片以低成本把亮度测量变成粗略的光谱学。把光展开成完整光谱威力强大,却把光子摊得很薄,因而需要明亮的目标或长时间曝光;测光滤光片则把光分入几个宽通道,保留足够的信号去测量数十亿个完整光谱永远触及不到的暗弱星系。滤光片还能隔离特定特征——一片调谐到氢的红色辉光的窄带滤光片,让天文学家得以绘制整个星系中发光的星云和恒星形成区。

哈勃著名的"创生之柱"图像,由透过隔离氢、氧、硫发光的窄带滤光片分别曝光合成,再映射为颜色。

选择测量光谱的哪一小段。

许多著名天文图像中的颜色是"代表性"的,并非你眼睛会看到的样子——它们是把各滤光片曝光指定为颜色以揭示物理细节,这是有意为之的科学选择,并非造假。

又称
passbandfilter band滤光片濾光片波段