Садржај
Савремена астрономска истраживања сакупила су запањујуће богатство знања о свемиру упркос екстремним ограничењима посматрања и прикупљања података. Астрономи рутински извештавају детаљне информације о објектима који су удаљени три милиона километара. Једна од основних техника астрономског истраживања укључује мерење електромагнетног зрачења и вршење детаљних израчуна како би се утврдила температура удаљених објеката.
Од температуре до боје
Боја светлости коју зрачи звезда открива њену температуру, а температура звезде одређује температуру околних објеката као што су планете. Светлост се производи када наелектрисане атомске честице вибрирају и ослобађају енергију као честице светлости, познате и као фотони. Будући да температура одговара унутрашњој енергији објеката, топлији објекти ће емитирати фотоне веће енергије. Енергија фотона одређује таласну дужину или боју светлости; према томе, боја светлости коју неки предмет емитује је индикација температуре. Овај феномен се, међутим, не може приметити све док неки предмет не постане изузетно врућ - око 3.000 степени Целзијуса (5.432 степена целзијуса) - јер ниже температуре зраче инфрацрвеним, а не видљивим спектром.
Небеска црна тела
Концепт црног тела је битан за мерење температуре астрономских објеката. Црно тело је теоријски објект који савршено апсорбује енергију из свих таласних дужина светлости. Поред тога, на састав предмета не утиче емисија светлости из црног тела. То значи да црно тело зрачи светлошћу у складу са одређеним спектром боја који зависи искључиво од температуре објекта. Звезде нису идеална црна тела, али су довољно близу да омогуће тачно приближавање температуре на основу таласних дужина емисије.
Много таласних дужина, један врхунац
Једноставно визуелно проматрање не открива температуру звезде јер температура одређује вршну таласну таласну дужину, а не једину таласну дужину таласа. Звезде углавном изгледају беличасте јер њихови спектар емисије покрива широк распон таласних дужина, а људско око мешавину свих боја тумачи као белу светлост. Сходно томе, астрономи користе оптичке филтере који изолишу одређене боје, а затим упоређују интензитет ових изолованих боја да би одредили приближни врх спектра емисије звезда.
Загрејала звезда
Планетарне температуре су теже одредити јер апсорпционе и емисијске карактеристике планете можда нису адекватно сличне карактеристикама апсорпције и емисије црног тела. Атмосфера планета и површински материјали могу да одражавају значајне количине светлости, а део апсорбоване светлосне енергије се задржава ефектом стаклене баште. Сходно томе, астрономи процењују температуру удаљене планете помоћу сложених израчуна који рачунају за такве променљиве као што су температура најближе звезде, удаљеност планета од звезде, проценат светлости који се одбија, састав атмосфере и планете ротационе карактеристике.