顯然,如果人類以後繼續不斷地建造口徑越來越大的望遠鏡,我們能看到的星星也就會繼續不斷地增多。但是,望遠鏡的口徑越大,建造時在技術上遇到的困難也越大。
看不見的“光”
自然界裏存在著各種波長的電磁波,它們具有不同的特性。這些特性之一,就是有些電磁波我們的肉眼能夠接受並產生視覺,另外的電磁波則不能。人就是靠這種“可見的”電磁波才能看到東西,這部分電磁波因而就叫做可見光。很大部分的電磁波肉眼是看不見的。例如:電視台、廣播電台所用的電磁波,醫院裏用來透視人體的X光,物體向外輻射的紅外線、紫外線、γ射線等,肉眼都無汗看見。
電磁波有著各種不同的波長。按照波長的不同,我們把電磁波分別叫做γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、射電波。
可見光僅僅是電磁波譜中的很小一部分。如果所有的恒星發出的都是可見光,那麼,借助光學望遠鏡我們便可用肉眼全部看得見它們(假定望遠鏡的口徑不受限製)。然而,宇宙裏的天體並非如此。有許多天體並不發射可見光,而是發射別的電磁波。對於這樣的天體,用口徑再大的光學望遠鏡也無法看到。
光譜與恒星的運行速度
依靠上述方法,人們測量了上萬顆恒星的視向速度,其中絕大部分在每秒幾千米到幾十千米之間,也有個別恒星大到幾百千米的速度。對於天狼星我們測得Vr=-8千米/秒。然後代入公式V=V2t+V2r,求得天狼星在空間中的運動速度V=187千米/秒。這個數字夠大的了,比炮彈的速度大得多,甚至連人造地球衛星也比不上。至於有些暗星有每秒幾百千米的速度就更是驚人了。假如你有想象力的話,可以想象一下,天上這麼多的恒星是如何在空中狂奔的。
太陽是否也在運動呢?回答是肯定的。太陽是恒星中的一員,當然也毫無例外地在空中飛馳。我們經過計算知道,太陽率領著它的全家,一起向織女星西南大約100的方向(屬武仙座)飛去。每秒鍾走20千米,1年就走了4個天文單位(約6億千米),可是我們自己卻一點也感覺不到。
攝譜儀的使用
光是給我們帶來宇宙信息的使者。因為這種信息是以代碼形式出現,所以同說話一樣,天文學家必須在對它的意義作出評價以前,先把它翻譯出來。天文學工具包括了收集光波,並把其中各種波長成分進行分類的裝置,各處波長就是代碼的元素。
在恒星的研究中,望遠鏡本身的用處是有限的,必須把望遠鏡結合於攝譜儀——那種在我們了解原子結構時給予很大幫助的儀器。攝譜儀可以把光線分解成各種波長,所得到的不同波長的色帶就是記錄在照相底版上的光譜。恒星光譜給予人們的印象似乎不深,如果用天然彩色攝影,則通常為眾多彩色彩帶所組成。若不用彩色膠片,同光譜僅顯示為一片淡灰色背景上的黑線。
乍看起來,似乎看不出照相底版上的幾條黑線能給我們多少關於恒星的知識,然而每條這樣的線都含有它自己的信息,告訴人們產生它的條件,專家們能把來自不同線條的信息,綜合成整顆恒星的一幅內容廣泛的圖像。