五颜六色的天体照片大多是假的？

原标题：五颜六色的天体照片大多是假的？

江苏省天文学会秘书长，曾任南京大学天文与空间科学学院中心实验室主任。长期兼职组织参与天文科普活动，获得由国际天文学联合会与联合国教科文组织共同颁发的两项大奖。

天文学引人入胜的地方之一就在于天文学家所展示的各种绚烂的天体照片。但如果我告诉你，其实只有一小部分天体照片的颜色是真的，你会怎么想？

天文学研究的主要方式之一就是搜集天体的电磁辐射。说得简单一点，就是搜集天体的电磁波。

学过高中物理的朋友应该知道，电磁波是非常广的一个区域，根据电磁波波长的长短可分为好多区域。比如无线电波，红外线，可见光，X射线，γ射线等。我们最熟悉的，是可见光这个波段。在这个范围内，电磁波与视网膜的视锥细胞相互作用，让我们感觉到五颜六色的世界，而电磁波与视杆细胞相互作用，让我们感受到光线的强弱。其实这也是天文学家研究天体辐射的两个基本特性，辐射的波长（表现为颜色），辐射的强度（在照片上往往表现为色彩的深浅或浓淡）。除了可见光，其他波段的无线电波，其实都是没有“颜色”这个概念的。为了让研究变得简单，科学家就用我们可见光的颜色来对应不同波长的无线电波。我们举一个夸张的例子，比如无线电波，从1兆赫到10兆赫这样的波段区域，通过射电望远镜（其实就是搜集无线电波的望远镜），把观察的结果，用颜色来表示。其中1兆赫波长观测到的结果用紫色，2兆赫波长观测到的结果用蓝色……10兆赫波长观测到的结果用红色，这样就拼成了彩色的射电天文图片。当然，这个例子是非常非常夸张的。真正的射电天文，有特定的波长范围。

回想一下我们在医院照X光，我们得到的是黑白底片，只有强度分布的照片，而不是像日常生活中照彩色照片那样，五颜六色的照片。因为在医学上，我们只用一种波长的X射线来成像。事实上，X射线波段也是非常宽广，它的波长从0.01纳米到10纳米。因此如果我们用X射线天文望远镜去观察天体，那么也必须用不同的颜色来表示不同的波长范围。但是，请记住，这些色彩，基本上是我们约定成俗的“指代”，如果你愿意，你也可以自己用其他颜色来表示不同的波段，设计一幅不一样的X射线天文照片。

事实上，天文学家更偏爱“黑白”照片。因为在实际的天文观测中，天文学家往往根据某个波段来研究天体。例如对太阳，天文学家喜欢用656.3纳米，氢原子光谱的第一条谱线的波段来观测。原因很简单，因为太阳的主要构成是氢，戴这个“颜色”的太阳眼镜去看太阳，更能认识太阳的特征。

虽然天文学家喜欢戴着有色眼镜看宇宙，但这只是为了更好地研究天体的各种特征。虽然我们的眼睛能感受到的宇宙是如此有限，但通过现在的天文学观测技术，我们却能全波段地来观测宇宙。这个世界的美丽，终于超过了我们的感知。