邱喜辉
恒星离我们那么远，我们怎么知道它们是由什么组成的呢？
对于行星来说，最简单的方法是获取一块行星碎片并研究它，但在现实中，这种情况并不经常发生。我们把宇航员送上月球，他们捡起石头并带回来，所以我们有月球的碎片可以研究。我们还有一些火星碎片和小行星带碎片，它们以陨石的形式坠落到地球上。但是宇宙的其他部分呢？
我们可以派太空船去行星。人造探测器已经登陆月球、金星和火星，并对它们的表面进行了研究。太空船也环绕或经过所有的太阳系行星。我们还向木星等由气体构成的行星发射了大气层探测器。在行星上着陆或进入行星大气层的航天器可以使用科学仪器来找出行星是由什么组成的。
我们也可以从远处观察物体，通过研究它们发出的光或者它们反射的光，我们就可以了解到很多关于它们的信息。
在几乎每一种情况下，无论是行星上的仪器，还是从地球上仰望的望远镜，科学家们都使用一种叫做光谱仪的仪器。光谱仪从他们所看到的任何东西(不管是岩石、云、整个行星、恒星、星系或星云等)中获取一个信号。并将信号传播到它的组件中。大多数光谱仪都使用光线，很像非常好的棱镜，它们把来自某些物体的光分成不同的颜色。这是很有用的，因为元素周期表上的每个元素只发出几种特定颜色的光。因此，如果我们将来自某些物体的光分散开来，只看到特定的颜色，那么我们就可以将这些颜色与产生这些颜色的元素相匹配。就好像宇宙中的每一件事物都有一个隐藏的指纹，我们只需要学习如何阅读。
有些光谱仪可以处理除光之外的其他事物。例如，质谱仪采集一种化学品的混合物，并根据它们的重量将它们分开。其他光谱仪测量不可见的光的形式，如红外线或X射线。
趣味说
简单来说，天文学家可以通过分析恒星的光谱来确定恒星的组成元素。虽然我们无法从恒星那里直接获取样本以分析它们的组成，但恒星的光谱蕴含着它们组成的信息。按照原理的不同，光谱可分为发射和吸收光谱。
当原子中的电子吸收能量处在高能级时，它们倾向于跃迁回低能级，同时辐射出光子。由于不同原子的结构存在差异，所以它们会辐射出不同频率的光子，从而在恒星的光谱上留下特殊的明线，这就是发射光谱。
另一方面，由于恒星的外层大气比中心部分更冷，所以当光经过那里时，部分波长的光会被特定的原子吸收，从而在恒星的光谱上留下特殊的暗线，这就是吸收光谱。
由于各种元素的特征光谱可以在地球上的实验室中测出来，所以通过分析恒星的光谱，可以确定恒星中存在哪些元素。不仅如此，恒星光谱分析还能显示各种元素的丰度。分析结果显示，包括太阳在内的恒星，它们的主要组成元素为氢（将近四分之三），其次是氦（将近四分之一），此外还包括其他含量很少的元素，比如碳、氧、硅和铁。对于不同恒星，它们的元素丰度是不一样的，所以它们具有不同的光谱特征。
此外，通过分析恒星光谱，还能确定它们的质量、半径以及表面温度等重要信息。由于多普勒效应，恒星的光谱会发生一定的红移或者蓝移，通过测定谱线位移，还能知道它们是在远离我们，还是在靠近我们，并且也得到它们的相对运动速度。
