天文照片裡那些燦爛的星雲,肉眼可以直接看到相同的效果嗎?

清明的星空

答:網絡上許多天文學照片,是經過後期處理合成的!


可見光波段太狹窄,能接收到的信息非常少,天文學上一張完美的照片,一般是利用可見光望遠鏡、X射線望遠鏡和紅外線望遠鏡,三張拍攝到的信息進行合成。

可見光照片

比如下面這張,就是哈勃望遠鏡拍攝到的麥哲倫星雲的一部分,拍攝波段就是可見光。

其中顏色和氣體成分有關,一般紅色來自於氫氣,綠色來自於氧氣,大片較亮的地方是上千攝氏度的星雲。


正是因為星雲的阻擋,星雲內部大多數恆星,在可見光波段是看不到的,需要藉助其他波段的望遠鏡來補充。


紅外線照片

下圖是同樣的地方,美國斯皮策太空望遠鏡拍攝到的紅外線波段,紅外線波段的抗干擾能力非常強,比可見光波段接收到的細節更多。



但是紅外線的穿透能力有限,一些較為黯淡的星體需要藉助X射線望遠鏡來觀察。


X射線照片

還是同樣的地方,由美國錢德拉X射線天文臺拍攝;可以看到,X射線的穿透能力非常強,星體在X射線下暴漏無疑,完全無視星雲的影響。




合成效果

上面三張照片,拍攝的都是同一個地方,為麥哲倫星雲的一部分;然後科學家提取這三張照片的信息,就可以合成一張完美的照片啦!

但是這三張照片的合成圖,艾伯菌沒找到!只能找了另外一張天文圖,來給大家看看合成後的效果:





艾伯史密斯

不能。對於星雲肉眼一般只能看到灰白的圖像。

這倒不是網上那些圖片在欺騙你,因為事實上只要足夠長時間曝光,星雲就能拍到彩色圖像。



但是人眼不一樣,人眼的視覺暫留只有一秒不到,這要看到圖片中那麼多信息是遠遠不夠的。

比如我們最熟悉的銀河,即使在大氣環境最好的地方,我們肉眼看見的也就一條光帶,但是相機長時間曝光後拍出來是這樣的:

那為什麼我們明明看見它們的光,卻看不見它們的顏色呢?

這是因為肉眼分辨顏色主要靠視錐細胞,三種視錐細胞識別的顏色能組合成五彩繽紛的顏色。

但是,視錐細胞的光敏感性較差,在光比較弱時它就識別不出來了。而我們有另一種視覺細胞——視杆細胞。它能分辨出視錐細胞無法分辨的微弱光線,但是它有個弱點,就是隻能分辨出黑白,無法分辨出顏色,因此我們在看光線很微弱時看到的畫面就是黑白的,因為這時你看到的並不是視錐細胞接收到的光信號,而是視杆細胞接收到的光信號。


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