谱线展宽

倘若原子只在一种完全锐利的颜色上发射与吸收，那么每一条谱线都将无限地细。但事实并非如此。每条线都被抹散在一小段波长范围上——它有宽度，也有形状。这种模糊化称为谱线展宽，而它远非累赘，恰恰是光谱中最丰富的信息来源之一。

有好几种效应会把线加宽，而每一种都在测量不同的东西。热致展宽来自原子随机的热运动颠簸：气体越热，颠簸越快，把每个原子的贡献向红端或蓝端稍稍多普勒频移，从而把线抹得更宽，于是宽度便是一支温度计。压致（或碰撞）展宽来自致密气体中频繁碰撞对原子的挤搡，因此一条宽线暗示着高压——也就暗示着一颗小而致密、高引力的恒星，而非一颗蓬松的巨星。自转展宽则来自整颗自转的恒星：一侧边缘冲向我们，一侧远离，把每条线都模糊掉一定的量，揭示出恒星转得有多快。

读出这些宽度，便把一幅光谱变成了物理实验室。从线的形状中，天文学家提取出气体的温度、压强乃至表面引力（这把矮星与巨星区分开来）、恒星的自转速度，甚至其大气中翻腾的湍动。一言以蔽之，一条线的宽度，是关于它诞生之处环境的一段故事。