觀星的樂趣之一是注意到並享受星星在黑暗天空中呈現的不同顏色。
觀察星星的顏色總是很有趣，因為它們為星座的特徵增添了許多色彩。這些色調提供了恆星溫度如何變化的直接視覺證據。夏季的許多傑出人物 – 例如輝煌 織女星當夜幕降臨時，它矗立在東北偏東天空的中間位置——呈藍白色。然而，我們可以很容易地找到其他相反的顏色。看起來很紅 安塔瑞斯 和黃白色 牽牛星。 今年夏天的視網膜系列中，亮橘色是最重要的 大角星 它矗立在南方孤獨的光芒中。
即使您觀察這些恆星的顏色，您是否注意到它們只在最亮的恆星中脫穎而出？這是由於生理學原因 眼睛更具體地說，視網膜中的顏色感測器（視錐細胞）對昏暗的光線不敏感。在昏暗的燈光下，視網膜桿會接管。但他們對光的更高敏感性被色盲所補償。這就是為什麼暗淡的恆星在我們眼中往往呈現白色。然而，如果我們透過雙筒望遠鏡或望遠鏡觀察它們，它們增強的亮度會刺激視錐細胞，從而檢測它們的顏色。
對比色
查看星星顏色的最佳方法之一是對比。讓我們暫時回到大角星。尋找這顆恆星的經典程序是沿著大熊座手柄的弧線向東南方向移動。在1950年代，紐約海登天文館一位非常受歡迎的講師是 亨利·M·內利 （1879-1963），他有一首關於尋找大角星和另一顆明亮的春末/初夏星星的最喜歡的小調：「沿著弓向大角星，並趕往它 角宿一。」
角宿一閃耀著獨特的藍色調。將眼睛在大角星和角宿一之間快速來回移動，即可看到它們各自的橙色和藍色色調的明顯差異。
另一個非常有效的方法是觀察具有相反色調的雙星。
也許在當地時間晚上 11:30 可以在東方天空的半空中找到夜空中最色彩繽紛的雙星： 阿爾比雷奧 在星座中 天鵝座 天鵝，也被稱為北十字星。 Albireo 應該標記天鵝的喙。
小型望遠鏡，甚至是一副穩定的雙筒望遠鏡，可以輕鬆地將 Albireo 分成兩個顏色對比鮮明的小光點：一個較亮，呈濃鬱的黃橙色，另一個呈深藍藍色，兩者非常接近。使用放大倍率在 18 倍到 30 倍之間的望遠鏡可以看到令人驚嘆的景色。
冷熱星
之前，我們將 Antares 稱為淡紅色，這也是人們一直對它的描述。但事實上，這是不正確的。我們所認為的「紅色」恆星（光譜等級為 M）實際上是黃橙色，與老式白熾燈泡的顏色大致相同。它跟M星都差不多3000 開爾文 色溫。
我們的眼睛進化到能夠利用太陽發出的輻射，而太陽的溫度和顏色都是普通恆星。另一方面，非常熱和冷的恆星分別在紫外線和紅外線中最強。
星光類似物理學家所說的 黑體輻射 — 100% 有效發射和吸收輻射的物體所發射的電磁波。 （任何實際上吸收了落在其上的所有光線的物體都會是黑色的，因此得名）。我們知道，恆星越熱，它在每個波長發射的能量就越多——對於非常熱的恆星，最大發射量指向較短（藍色）波長。
簡而言之，峰值發射的位置決定了恆星的顏色。我們可以將所有這些分解為兩個相當簡單的定律，它們是黑體輻射的直接後果。
對於給定溫度下的物體，所有波長輻射的總能量由下式給出 史蒂芬-玻爾茲曼定律在它的兩位發現者之後， 約瑟夫·斯特凡 （1835-1893）和 路德維希·玻爾茲曼 （1844-1906）。斯特凡-玻爾茲曼定律指出，物體輻射熱量的速率與絕對溫度的四次方成正比，以開氏度表示。因此，如果溫度加倍，能量輸出就會增加 16 倍。如果增加兩倍，產量將增加 81 倍。
第二定律稱為 維也納法命名為 威廉·維也納 （1864-1928）。它指出恆星最大輸出的波長與溫度成反比。如果溫度加倍，峰值波長就會減半。維恩定律有一個非常生動的結果，可以用電爐中的線圈來證明。隨著它們溫度的升高，我們首先感受到紅外線輻射，然後看到它是暗紅色，然後是亮紅色，甚至是更亮的橙色。如果它能繼續加熱而不融化，線圈會變成黃色、白色，然後是藍白色，同時變得極其明亮——就像星星一樣。
因此，顏色由維恩定律決定，而總輻射（可見和不可見）由斯特凡-玻爾茲曼定律決定。
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Joe Rao 在紐約擔任講師和客座講師 海登天文館。他為天文學撰寫文章 自然史雜誌, 天空和望遠鏡, 老農夫的年鑑 和其他出版品。
