罕見的紫星

李雨奇

晴朗的夜晚，我們抬頭看夜空，可以看到繁星點(diǎn)點(diǎn)。仔細(xì)觀察，可以看到有的發(fā)黃，有的發(fā)紅，有的發(fā)青，卻極少能看到紫色的星星。這是為什么呢？

被遮住的紫光

要了解這一點(diǎn)，我們首先來看看紫色光的特點(diǎn)。

我們眼睛所看到的光的顏色，是由光源輻射出的電磁波的波長決定的。大多數(shù)人的眼睛可以感知的波長在400納米到760納米之間，也有少數(shù)人能感知到380納米到780納米之間的電磁波。在彩虹的七種顏色中，紅光波長最長，為622納米到770納米之間，接下來依次遞減，紫光波長最短，為350納米到455納米之間。當(dāng)不同波長的光相交在一起時(shí)，短波長的光容易被長波長的光覆蓋。也就是說，紫色光最容易被其他顏色的光覆蓋。

常見的例子是鉀離子的焰色反應(yīng)。透過藍(lán)色鈷玻璃，我們可以看到金屬鉀在空氣中燃燒的火焰是紫色的，這也是鉀離子焰色反應(yīng)的本色。但是，如果不透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，我們看到的火焰會(huì)是黃色的，這是由于鉀的化合物中常混有鈉的化合物，而鈉離子燃燒的火焰顏色是黃色的，波長較長的黃色掩蓋了波長較短的紫色，所以要觀察到紫色火焰，需要用藍(lán)色鈷玻璃濾去黃光。

恒星分類

那么，天空中星星的紫光，也是被其他波長較長的光遮住了嗎？

事實(shí)上，雖然在天文學(xué)詞匯中，紫色星辰并不令人陌生，太空中和地球上一樣有許多物質(zhì)是紫色的，但目前為止天文學(xué)家們還沒發(fā)現(xiàn)過真正發(fā)出紫光的星星。

原因是，我們所能看到的星星大部分是恒星，恒星由于溫度不同，輻射出的光的顏色也不同：溫度越低，電磁輻射的波長越長，可見光的顏色越趨于紅色，而溫度越高，則越趨于紫色。天文學(xué)家將恒星按可見光光譜特征分類，最低溫的恒星肉眼看起來是橙紅色，其次是橙黃色，再者是黃白色、白色和藍(lán)白色，而最高溫的是藍(lán)色。所有我們能看見的恒星顏色在光譜中構(gòu)成了一條叫做“普朗克軌跡”的曲線，而這條曲線上，并不存在紫色恒星。

有一種說法支持紫光被遮蓋說，這種說法認(rèn)為由于發(fā)出紫光的恒星也發(fā)出藍(lán)光，而波長較長的藍(lán)光遮蓋了紫光，因此，人眼主要感知到的是藍(lán)光。但是，如果恒星本身發(fā)出的是紫光，科學(xué)家應(yīng)該給紫色恒星一個(gè)分類才對(duì)，就像科學(xué)地說明鉀離子的焰色反應(yīng)實(shí)際發(fā)出的是紫光而不是我們看到的黃光一樣。另外，普朗克軌跡是由一個(gè)函數(shù)表達(dá)式計(jì)算出來的軌跡，目前科學(xué)家甚至都還沒發(fā)現(xiàn)屬于這條軌跡末端溫度最高分類的O0和O1恒星，即接近湖藍(lán)色的恒星，就更不用說紫色的恒星了。

為什么會(huì)看到紫星

但是，用天文望遠(yuǎn)鏡仰望星空，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)仙后座有這樣一對(duì)雙星，其中的主星是一顆明亮的白色星，而輔星顯現(xiàn)出丁香紫色。在其他情況下，也偶然會(huì)聽到有人說看到了紫色的星星。那么，究竟是天文學(xué)家的分類漏掉了處于紫色光譜的恒星，還是這些人看錯(cuò)了呢？

首先，天文學(xué)家指出，其實(shí)仙后座的這顆星本身所發(fā)的光并不是紫色的，而是淡藍(lán)色。之所以我們看到了丁香紫，是“同時(shí)色彩對(duì)比”所造成的錯(cuò)覺。同時(shí)色彩對(duì)比，是指當(dāng)兩種顏色同時(shí)并置在一起時(shí)，雙方都會(huì)把對(duì)方推向自己的補(bǔ)色，比如：紅和綠并置，紅的更紅，綠的更綠；黑和白并置，黑的更黑，白的更白。我們會(huì)觀測到丁香紫色，其實(shí)是雙星并置時(shí)，眼睛在其主星白光的強(qiáng)烈對(duì)比下受到欺騙，輔星顯現(xiàn)出丁香紫色。當(dāng)這對(duì)雙星的相對(duì)位置換一個(gè)角度發(fā)生變化時(shí)，我們就不會(huì)觀測到丁香紫，而是淡藍(lán)色了。

其次，從我們眼睛對(duì)色彩的感知來分析其他紫星的可能情況。人的視網(wǎng)膜中存在兩種感光細(xì)胞，桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。桿狀細(xì)胞只能接收微光，不能分辨顏色，在夜晚處于活躍狀態(tài)。錐狀細(xì)胞中有不同折疊方式的視蛋白，可以對(duì)不同波長的光產(chǎn)生感光信號(hào)，傳遞給大腦后形成我們的顏色認(rèn)知。人類有三種視蛋白，所以錐狀細(xì)胞也分為接收短波長的短錐細(xì)胞（分辨藍(lán)色）、接收中波長的中錐細(xì)胞（分辨綠色）和接收長波長的長錐細(xì)胞（分辨紅色）。所以，就像人與人不會(huì)有兩個(gè)同樣的指紋一樣，我們的視覺體驗(yàn)也是高度主觀，獨(dú)一無二的。所以，如果我們聽別人說他們看見了紫色的星星，那也有可能是真的。

最后，不要忘了這些星光到達(dá)我們的眼睛，經(jīng)歷了多么漫長的歷程。除了時(shí)空彎曲和引力作用，地球的大氣層和望遠(yuǎn)鏡鏡片的顏色都會(huì)影響光的顏色，就連太陽，也會(huì)有從早晨的咸鴨蛋黃，到中午的雪白，再到落日前的暗紅的顏色變化，何況是其他更遙遠(yuǎn)的星星呢。