我們夜晚能夠在天上看到很多的星星在發光,這些所謂的星星中有衛星,有行星,但是更多的是恆星,他們能夠發光的原理是各不相同的。
首先我們說衛星和行星。這些天體本身不會發光,而是靠太陽的反光來發亮。
這些天體離地球大多是比較近的,比如說月亮,就應該是我們在夜晚能夠看到的最亮的天體了。再比如說著名的「太白星」,就是太陽系中的金星,這也是一顆行星。而衛星和行星之所以能夠發光,主要是來源於太陽的反光(如下圖所示)。
所以這些光的源頭是太陽。當然了,宇宙中還有無數個類似於太陽系的恆星-行星系統,這些系統中的行星、衛星也是靠這樣的原理髮光的,只是對於太陽系外的行星、衛星,他們依靠發光發出的光亮太弱了,地球上的人類幾乎看不到。
然後我們說恆星。這些恆星基本上都是自身在發光的,依靠的是恆星內部發生的劇烈的核聚變反應。
比如說我們天天能夠看到的太陽,這就是一顆很典型的恆星,通過內部發生的核聚變反應,放出大量的光和熱。宇宙中的恆星大部分是依靠類似的核聚變反應來發光的,當然了,因為恆星的質量、身處的發展階段不一樣,不同的恆星內部的核反應還有一些區別。
比如說太陽內部的核反應是氫元素直接聚變成氦元素,又稱質子-質子反應【如下圖所示】,而一些比較大的恆星內部發生的是碳氮循環,等等,各不相同。
最後,還有一些特殊的天體,會憑藉特殊的方式發光。
根據推測,光雖然進入黑洞就再也出不來了,但是黑洞也是有可能「發光」的。簡單來說,就是在黑洞引力的作用下,黑洞背後的天體發出的光會被扭曲,從而讓黑洞看起來在「發光」——這就是引力透鏡的作用。而且由於黑洞周圍的引力分布非常複雜,所以黑洞依靠「引力透鏡」而發出的光的形狀會很特別。
比如說著名的科幻電影《星際穿越》中就描述了這種通過扭曲其他星體的光線而「發光」的黑洞,如下圖所示。這可不是導演一拍腦袋想出來的黑洞形狀,而是真正科學家根據黑洞模型計算出來的。