宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。最新的研究认为宇宙的直径为1560亿光年，甚至更大。在这庞大的宇宙中，有多少颗星星呢？
不要谈其他的，就以恒星来说，美国天文学家卡尔·萨根在他的著作《千亿的千亿》中提出的一个猜测，认为宇宙中有1000亿个星系，每个星系有1000亿个恒星。而据此天文学家又进一步推测各星系恒星数量约为1000亿的一万亿倍。美国天文学家彼得·范·多昆和天体物理学家查理·康罗伊对来自星系的光强度分析后认为大约有3X10的23次方，那你可以想象一下整个宇宙存在多少颗星辰。
如此之多的星星，科学家又是通过什么样的方式来给观测到的星星进行分类，了解每颗星星的特质呢。这个时候，科学家就要通过提取星星的DNA，来破解每颗星星的信息数据库。那么星星的DNA是什么呢？那就是恒星光谱。
恒星光谱的提出
什么是光谱呢？是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。光波是由原子运动过程中的电子产生的电磁辐射。各种物质的原子内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也不同。
在恒星的光谱中，根据其波长由长至短的排列，恒星的电磁辐射可分为射电、红外、可见光、紫外、X射线以及γ射线等波段，而这些波段中，可见光却又可以再分为七色光。
不同的原子所拥有的能级，电离能以及结构不同，因而每种不同的原子均有不同特征的光谱线。
在天文学中，星辰分类是将星辰依照光球温度分门别类，而根据维恩定律可以用温度来测量物体表面的温度，但对距离遥远的恒星是非常困难的。所以恒星光谱学提供了解决的方法，因为每颗星星的谱线数目、分布、强度等情况均不一样，这些特征包含着每颗星星星的物理性质和化学资讯。
所以我们才会说，恒星光谱就是星星的DNA，有了光谱，科学家就可以通过分析它的成分，追溯恒星的来源，了解它的所有基因数据。
所以对光谱进行分类又可定义为通过恒星光谱特征的比较，对恒星物理特性进行直接估计。如果一颗星的光谱能排到光谱型序列中去﹐它的一般物理特性就能立即推知而不必对其光谱作详细测量。
光谱分类法的提出非常早。19世纪，随着望远镜等天文观测设备的不断发展，许多的天文台相继成立，新的摄影技术在天文学中被广泛应用。1817年普鲁士的夫朗和费（Joseph Fraunhofer）就用自己发明的分光计发现了太阳光谱中的暗线。但是拍摄照片要求光源有很高的强度，此时只能用于研究化学实验室中的元素以及部分亮星。成功记录下月球照片的美国教授约翰?德雷珀在1842年就拍下了太阳的光谱。
在这个时候，安吉洛·西奇神父为了分辨观察到的恒星光谱，便创造了早期的光谱分类法。在1868年，他已经将光谱分为四类：
第一类：白色和蓝色的恒星，光谱有厚重的氢线和金属线。
第二类：黄色星 － 氢的强度减弱，但是金属线更为明显。
第三类：有宽阔谱线的橘色星。第四类：有明显碳带的红色星和碳星。
在1878年，他增加了第五类：
第五类：发射谱线的恒星
不过受限于技术的原因，当时显影干板还不够敏感，对于那些遥远的天体无能为力。终于约翰?德雷珀的儿子亨利?德雷珀在1872年用化银明胶干板法拍摄下来了织女星的光谱。随着越来越多的恒星光谱的收集，科学家们开始拼凑出一张有关不同门类恒星的一般结构和温度统计的宏观布局图。
在意大利天文学家皮埃特罗?安杰洛?塞奇的研究成果的基础上，德雷珀发明了一种可以将恒星光谱分成16个种类的系统统计方法，1882年，亨利·德雷伯英年早逝，他的遗孀在哈佛大学天文台成立了专门基金以继续完成其未完成的研究事业。
当时哈佛大学天文台的台长爱德华?查尔斯?皮克林开始借助分光镜对整个太空进行大扫查。皮克林还雇用了很多助手来帮助进行这项研究工程，在这些助手中，多数都是女性。虽然报酬不是很高，但是她们却要分析数以千计的恒星和恒星光谱的摄影图像，还要通过复杂的数学计算来确定每一颗恒星的准确位置和结构。
在皮克林台长去世之后，一位名叫安妮·詹普·坎农的女助手继续留下来检查这些含有恒星光谱的照相板。她的工作是先分析光谱图，然后把这颗恒星的分类告诉另一位 专门负责记录的助手。她的工作速度快得出人意料，而且还很少出错——她可以在1分 钟之内完成3颗恒星的分类工作。
在1915-1924年间，坎农一直负责着“亨利?德雷珀星表”的项目。她对总数大约为225300颗恒星的光谱进行了汇编和分类。她的分类法令人感到振奋和鼓舞。这种分类法至今仍然被天文学学生所使用。它来自于让人过目不忘的“0h，BeAFineGirl/Guy,KiSSMe!”（哦，亲爱的姑娘/小伙，亲我一下吧！）的首字母缩写。
从1894年哈佛大学天文台开始对恒星光谱作有系统的分类，在安妮·坎农的主持下，整个工作整整持续了40年时间，截止1934年共分析了数十万颗恒星的光谱，共编纂成10册的亨利·德雷伯星表及其扩充星表，在此基础之上发展出来了现在广泛使用的摩根-肯那光谱分类法。
此分类法原本将恒星的光谱分为O、B、A、F、G、K、M、R、S、N等10类型 ，各型之间光谱特征是连续过渡的。每个光谱型又分为10个次型，用数字0～9表示，如B0，B1，…B9。实际上是恒星表面温度逐渐降低的序列。O型星温度最高，约40000K；M型星最低，约3000K。R型与K型相当；N和S型与M型相当。但目前最热的星为O5，最暗的星为M5，即O型只有五小类，M型只有六小类，总计为91小类。
后来美国天文学家W.W.摩根和P.C.基南等又在光谱基础上又增加了光度。光度型分为7级：I——超巨星，Ⅱ——亮巨星，Ⅲ——巨星， Ⅳ——亚巨星，Ⅴ—— 主序星（矮星），Ⅵ——亚矮星，Ⅶ——白矮星。按照摩根-肯那光谱分类法，太阳为G2V型星，表明太阳的光谱型是G2，且是一颗主序星（矮星）。
恒星光谱的运用
我们刚刚也说了，因为每颗星星因为其物理性质与化学特性的不同，所以其光谱都会存在区别。
所以恒星光谱也是每颗星星的独属DNA，里面藏着丰富的信息数据。科学家通过光谱分析就能得出星星的质量、燃烧速度，再用星星质量除以燃烧速度，就能得到星星的寿命，利用光谱分析，还可以知道遥远星星的诸多信息。只要拥有足够灵敏的观测设备，就能从天体中获得无穷无尽的数据财富。
科学家对宜居行星的探索也是通过光谱来确定的，根据这个道理，2017年NASA科学家就发表了一项论文，他们公布了相距40光年之遥的TRAPPIST-1七颗超级地球的诸多信息。比如发现液态水的存在证据。
科学家总体来说会通过研究光谱来进行以下研究。第一是证认谱线和确定元素的丰度，丰度 （即为该元素在自然体中的丰度abundance of elements）是指一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体总重量的相对份额（如百分数）。
第二是测量多普勒效应引起的谱线位移和变宽(见谱线的形成和致宽)，由此来研究天体的运动状态和谱线生成区。
第三是测量恒星光谱中能量随波长的变化，包括连续谱能量分布、谱线轮廓和等值宽度等。这些特性同恒星大气中的温度、压力、运动、电磁过程以及辐射转移过程有关，这是恒星大气理论的主要观测依据。
比如科学家研究系外行星大气层运用最广泛的方法是光谱透射技术，即在系外行星经过母星时（类似于凌日），观察母星的光传播经过行星大气层时的光谱。由此科学家在2015年人类发现的首个系外行星飞马座51b成为第一个在可见光波段探测的系外行星。
我国自主研发的郭守敬望远镜（LAMOST），是现在世界上光谱获取率最高的地理望远镜，巡天七年，获取了1125万条光谱，这些星光里的“彩虹”为地理学家探求银河系构成与演化及星系物理等前沿科学的种种奥妙供给了最有力的数据支撑。
这两天，中国科学家还通过郭守敬望远镜发现了迄今为止质量最大的恒星黑洞，中国科研团队利用郭守敬望远镜发现一颗质量是太阳八倍的蓝色恒星，它的光谱携带了非常丰富的信息，除了可以获取它的有效温度、表面重力、金属丰度等重要信息外，它还围绕“一个看不见”的天体做着周期性运动。
根据光谱信息，研究人员计算出蓝色恒星的金属丰度约为1.2倍太阳丰度，质量约为8倍太阳质量，年龄约为35百万年，距离我们1.4万光年。根据蓝色恒星和Hα发射线的速度振幅之比，研究人员计算出该双星系统中存在一个质量约为70倍太阳质量的不可见天体，它只能是黑洞。
由此中国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。
可以说，恒星光谱作为星星的DNA，对于人类探索宇宙，了解宇宙起源可以说发挥了重要的作用。
