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星云的颜色:宇宙本来就美,还是人类帮它加了buff?

谁没在刷到深空照片时,被星云的颜色狠狠戳中过?远在几十甚至几百光年外的红、蓝、粉,铺展在黑色背景里,像铺陈开的色块,让人

谁没在刷到深空照片时,被星云的颜色狠狠戳中过?远在几十甚至几百光年外的红、蓝、粉,铺展在黑色背景里,像铺陈开的色块,让人盯着屏幕发呆好久。这些我们看到的惊艳色彩,是宇宙本来就有的样子,还是科学家们特意加了滤镜,只为让图片更好看?

这不只是浪漫的想象,实打实的宇宙化学反应,让星云真的拥有了自己的本色。发射星云大多是氢气聚集的区域,附近通常有刚形成的年轻恒星。照射到氢原子上的是这些恒星释放出的特别强的紫外线,氢原子里的电子会因此跳起来,电子慢慢落回原来的位置时,一种特定波长的光就会被释放。波长刚好656.3纳米的H-α线,就是这种光。温暖的红色或粉红色是它呈现出的模样。氢气在宇宙中完成的一场自然反应,让很多发射星云看起来像一团燃烧的火焰。

反射星云自己不会发光,全靠反射附近恒星的光才被我们看到,是另一种风格。对蓝光的散射能力比红光强得多,这是星云里尘埃粒子的一个特点,和地球天空呈现蓝色的道理相同。反射着参宿四星光的女巫头星云是典型例子,清冷的蓝色让它在宇宙中勾勒出清晰轮廓,看起来既神秘又温柔。

和照片里的星云相比,肉眼看到的完全是另一番模样。星云哪怕通过大型望远镜直接观测,也只有淡淡的灰白色,照片里的绚烂完全看不到。人眼的生理特点决定了这一点,并非星云在欺骗我们。我们的眼睛在弱光环境下主要靠视杆细胞工作,这种细胞认不出颜色,却对光线敏感,光线太弱时,能分辨色彩的视锥细胞根本不干活。再鲜艳的沙发、窗帘,在没有灯光的房间里也只能看出黑白轮廓,星云的颜色也需要足够的光线积累,才能被我们感知到。

这个问题,被现代相机的长时间曝光技术解决了。足够多的光子能被它在漫长时间里收集,那些肉眼看不到的微弱色彩被放大、呈现。相机曝光几个小时甚至几天的成果,很多就是我们看到的那些惊艳深空照片。这才是把宇宙本来就有的色彩从黑暗里提取出来。

只为让这些图像承载更多信息,科学家们想出了假彩色处理的方法,哈勃太空望远镜刚开始传回的图像都是黑白的。氢气、氧气、硫磺等元素发出的不同波长的光,被他们用不同的滤光片分开,再给每种元素的光赋予特定颜色,氢对应绿色,氧对应蓝色,硫对应红色便是其中一种搭配。这种处理方法的名称就是哈勃调色板,拍出的照片既具科学依据,又足够震撼。

很多人觉得假彩色就是不真实,其实这是一种误解。科学的意义不该只停留在还原肉眼所见的表象,更要挖掘现象之下的核心逻辑,这是我始终坚持的观点。这些经过处理的颜色每一种都对应着宇宙中的一种元素,红色可能代表氢气聚集的区域,蓝色可能暗示高温的恒星周围。我们能直观地看到恒星形成、元素分布的过程,正是因为这些颜色是科学家解读宇宙的本色。把抽象的科学数据,变成我们能看懂的视觉语言,这种加工绝不是造假。