Gli astronomi studiano molte stelle e altri oggetti così lontani non possiamo viaggiare a loro o li assorbono molto attentamente. Di conseguenza, gli astronomi hanno derivare quante più informazioni possibili su una stella o un oggetto dalla radiazione che emette. Un pezzo vitale di informazioni che possiamo dedurre da tale radiazione è la temperatura superficiale dell'oggetto o della stella.
Radiazione di corpo nero
In fisica e chimica a volte è meglio fare previsioni a partire da un oggetto ipotetico ideale perché il suo comportamento è più facile da modello, e il comportamento dell'oggetto ipotetico ideale è una buona approssimazione per come reale gli oggetti si comportano. Un emettitore di corpo nero è un oggetto ipotetico ideale che può assorbire o emettere radiazioni elettromagnetiche a qualsiasi lunghezza d'onda. Essa non favorisce determinate lunghezze d'onda specifiche rispetto ad altri. Come si aumenta la sua temperatura, tuttavia, esso inizierà a emettono più radiazione a lunghezze d'onda sempre più brevi, mentre la quantità di radiazione che emette a lunghezze d'onda aumenterà più lentamente.
Legge di Wien
Oggetti di corpo nero obbediscono legge di Wien, che dice che la lunghezza d'onda di massima intensità-- la lunghezza d'onda alla quale il corpo nero emette più energia..--è uguale a una costante divisa per la temperatura dell'oggetto di corpo nero. Si tratta di una certa approssimazione per molti oggetti reali, e gli astronomi possono utilizzarlo per stimare la temperatura superficiale di un oggetto o una stella. Il più caldo l'oggetto, minore è la lunghezza d'onda di massima intensità e la più blu stella apparirà, quindi misurare il rapporto di luce blu a luce rossa è un modo rapido e sporco per stimare la temperatura approssimativa di un oggetto distante. Questa tecnica non è molto accurata, tuttavia, quindi anche se gli astronomi a volte lo uso, preferiscono un metodo più preciso.
Spettri
Spettri di offrire gli astronomi un altro modo per misurare la temperatura di oggetti distanti. Il nucleo di una stella emette radiazione attraverso una vasta gamma di lunghezze d'onda. Gli atomi nell'atmosfera della stella assorbono alcune di quelle radiazioni. Tutti gli elementi possono solo emettere o assorbire la radiazione a determinate lunghezze d'onda specifiche. L'elenco di lunghezze d'onda in cui un elemento può emettere o assorbire la radiazione viene chiamato lo spettro atomico di quell'elemento. Quando la temperatura aumenta, l'elemento verrà emettere o assorbire più energia a lunghezze d'onda che non sono accessibili quando è a basse temperature. Se l'elemento viene riscaldato a temperature molto elevate, tuttavia, sarà diventato ionizzato e perdere tutti i suoi elettroni, nel qual caso non assorbirà radiazione affatto.
Composizione e temperatura
Eseguendo la luce da una stella lontana attraverso un prisma o uno spettroscopio, essi possano suddivisi in sue diverse lunghezze d'onda. Lunghezze d'onda dove un atomo in atmosfera stellare assorbe fortemente la luce verrà visualizzato come bande scure chiamati linee spettrali. Gli astronomi controllare queste linee spettrali contro gli spettri per gli elementi noti di capire quali elementi sono presenti in atmosfera stellare. Successivamente, possono determinare il probabile temperatura dell'atmosfera della stella basato su tratti di determinate lunghezze d'onda presenti o mancanti dallo spettro. Se l'atmosfera della stella è così caldo che tutti o la maggior parte dell'idrogeno è ionizzata, ad esempio, gli atomi di idrogeno non assorbirà molta luce, e le linee spettrali per l'idrogeno sarà debole o manca del tutto.