Sisu
Kaasaegsed astronoomilised uuringud on kogunud hämmastavalt palju teadmisi universumi kohta vaatamata vaatluse ja andmete kogumise äärmuslikele piirangutele. Astronoomid edastavad rutiinselt üksikasjalikku teavet triljonite miilide kaugusel asuvate objektide kohta. Üks olulisi astronoomilise uurimise tehnikaid hõlmab elektromagnetilise kiirguse mõõtmist ja üksikasjalike arvutuste tegemist kaugete objektide temperatuuri määramiseks.
Temperatuurist värvuseni
Tähe kiirgava valguse värv näitab selle temperatuuri ja tähe temperatuur määrab läheduses asuvate objektide, näiteks planeetide, temperatuuri. Valgus tekib siis, kui laetud aatomiosakesed vibreerivad ja eraldavad energiat valgusosakestena, mida nimetatakse footoniteks. Kuna temperatuur vastab objektide sisemisele energiale, eraldavad kuumemad objektid kõrgema energiaga footoneid. Footonite energia määrab valguse lainepikkuse või värvi; seega on objekti kiirgava valguse värv temperatuuri näit. Seda nähtust ei saa aga täheldada enne, kui objekt muutub eriti kuumaks - umbes 3000 kraadi Celsiuse järgi (5432 kraadi Fahrenheiti järgi) -, kuna madalamad temperatuurid kiirgavad pigem infrapunaspektris kui nähtavas spektris.
Taevased mustad kehad
Musta keha mõiste on astronoomiliste objektide temperatuuri mõõtmisel hädavajalik. Must keha on teoreetiline objekt, mis neelab ideaalselt energiat kõigilt valguse lainepikkustelt. Lisaks ei mõjuta mustkeha valguse kiirgust objektide koostis. See tähendab, et must keha kiirgab valgust vastavalt teatud värvispektrile, mis sõltub ainult objekti temperatuurist. Tähed ei ole ideaalsed mustad kehad, kuid nad on piisavalt lähedal, et võimaldada täpset temperatuuri lähendamist emissiooni lainepikkustel.
Paljud lainepikkused, üks tipp
Lihtne visuaalne vaatlus ei avalda tähe temperatuuri, kuna temperatuur määrab maksimaalse emissiooni lainepikkuse, mitte ainsa emissiooni lainepikkuse. Tärnid tunduvad üldiselt valkjad, kuna nende emissioonispektrid katavad lainepikkuste laia vahemikku ja inimsilm tõlgendab kõigi värvide segu valgeks valguseks. Järelikult kasutavad astronoomid optilisi filtreid, mis isoleerivad teatud värve, seejärel võrdlevad nende eraldatud värvide intensiivsust tähtede emissioonispektri ligikaudse piigi määramiseks.
Soojendab täht
Planeedi temperatuure on keerulisem kindlaks teha, kuna planeedi neeldumis- ja emissioonikarakteristikud ei pruugi olla piisavalt sarnased musta keha neeldumis- ja emissioonikarakteristikutega. Planeedi atmosfäär ja pinnamaterjalid võivad peegeldada märkimisväärses koguses valgust ja osa neeldunud valguse energiast hoiab kasvuhooneefekt. Järelikult hindavad astronoomid kauge planeedi temperatuuri keerukate arvutuste abil, mis arvestavad selliseid muutujaid nagu lähima tähe temperatuur, planeetide kaugus tähest, peegelduva valguse protsent, atmosfääri koostis ja planeetide pöörlemine omadused.