人类的求知欲望是永无止境的 , 对恒星的探测当然不会停留在表面温度上 。 人们总希望搞清楚它们的结构 、 组成 , 以了解其真面目 。 但恒星是那么遥远 , 连光也要走上千百年 , 因而不少人认为要了解恒星比登天还难 。 直到 1860 年 , 法国天文家弗拉马利翁 ( 他天文普及的名声更大 ) 还悲观地以为 , 连行星世界上的温度数据也是人们 “ 永远不可能得到的 ”。 对于比行星更远千百万倍的恒星 , 则更难以了解它们的奥秘了 , 因为人类永远不可能逾越如此遥远的距离 。
果真那么悲观吗 ? 不 ! 依靠科学 , 依靠人类前赴后继的不断探索 , 天文学家终于用 “ 照相术 ” 和 “ 分光术 ” 逐步揭开了恒星的奥秘 。1857 年 , 天文学家利用刚问世不久的照相技术 , 第一次拍到了一些恒星的照片 , 使人们开始可以从容地进行客观的比较和研究 。 在此以前 , 还有人发现分解的太阳光带 ( 称光谱 ) 中有众多强弱不一的暗线 ( 称夫琅和费谱线 )。1859 年 , 德国物理学家基尔霍夫通过长期研究 , 终于弄清了光谱的秘密 , 发表了著名的基尔霍夫定律 。
基尔霍夫定律的主要内容是 :(1) 每一种元素都会产生独特波长的谱线 ;(2) 每一种元素都可以吸收它能够发射的谱线 。 据此 , 人们可以从恒星光谱中出现有哪些波长的谱线 , 确定该恒星上含有什么元素 , 而从谱线的强弱 、 粗细 、 有无位移等 , 则可得到有关恒星的各种物理参数和各种元素的含量比例 。 这一来 , 人们就能解释光谱这本 “ 无字天书 ” 了 。 还有些天文学家把恒星光谱看作是恒星的 “ 指纹 ”, 凭着这
种特殊的 “ 指纹 ”, 就可识别恒星的种类和归属 。
为了探索恒星的奥秘 ,19 世纪 80 年代开始 , 美国哈佛大学天文台在天文家皮克林的领导下 , 用一架口径为 11 英寸 (28 厘米 ) 的折射望远镜做了大量的工作 。 他们在不同天区拍摄了大约 20 万颗恒星的光谱照片 , 证实了绝大多数的恒星的化学组成并无大的区别 : 主要是氢和氦 , 二者含量在 95% 以上 。
在大量资料的基础上 , 哈佛大学天文台对恒星资料进行了深入的研究 , 并且创造了著名的 “ 哈佛分类法 ”。 哈佛分类法把恒星光谱分为十大类别 :O、B、A、F、G、K、M、R、N、S, 正因为恒星光谱可以给人提供有关天体的诸多信息 , 所以天文家的主要任务之一就是研究这种独特的 “ 指纹 ”。 为了仔细比较 , 又把每一谱型细分为十个次型 , 以 0、1、2……9 表示 , 如 B3,A7,GZ,F0…… 实际上 O9 与 B0 间的差别也很小 。 用这种分类方法 , 可以把恒星像动 、 植物那样进行分类研究 , 至今仍有重要的意义 。