Modern astronomik araştırmalar, gözlem ve veri toplama konusundaki aşırı sınırlamalara rağmen, evren hakkında şaşırtıcı bir bilgi hazinesi biriktirdi. Gökbilimciler, trilyonlarca mil uzaktaki nesneler hakkında rutin olarak ayrıntılı bilgi verirler. Astronomik araştırmanın temel tekniklerinden biri, elektromanyetik radyasyonun ölçülmesini ve uzaktaki nesnelerin sıcaklığını belirlemek için ayrıntılı hesaplamalar yapmayı içerir.
Bir yıldızın yaydığı ışığın rengi, sıcaklığını ortaya çıkarır ve bir yıldızın sıcaklığı, gezegenler gibi yakındaki nesnelerin sıcaklığını belirler. Işık, yüklü atomik parçacıklar titreştiğinde üretilir ve fotonlar olarak bilinen hafif parçacıklar olarak enerji açığa çıkar. Sıcaklık bir nesnenin iç enerjisine karşılık geldiğinden, daha sıcak nesneler daha yüksek enerjili fotonlar yayar. Fotonların enerjisi ışığın dalga boyunu veya rengini belirler; bu nedenle, bir nesne tarafından yayılan ışığın rengi, sıcaklığın bir göstergesidir. Ancak bu fenomen, bir nesne aşırı derecede ısınana kadar - yaklaşık 3.000 santigrat derece - gözlemlenemez. (5.432 derece Fahrenhayt) -- çünkü daha düşük sıcaklıklar görünürden ziyade kızılötesi spektrumda yayılır spektrum.
Bir kara cisim kavramı, astronomik nesnelerin sıcaklığını ölçmek için gereklidir. Kara cisim, ışığın tüm dalga boylarından enerjiyi mükemmel şekilde emen teorik bir nesnedir. Ek olarak, bir kara cisimden yayılan ışık, cismin bileşiminden etkilenmez. Bu, bir kara cismin, yalnızca nesnenin sıcaklığına bağlı olan belirli bir renk spektrumuna göre ışık yaydığı anlamına gelir. Yıldızlar ideal kara cisimler değildir, ancak emisyon dalga boylarına dayalı olarak doğru bir sıcaklık tahmini sağlayacak kadar yakındırlar.
Basit bir görsel gözlem, bir yıldızın sıcaklığını ortaya çıkarmaz çünkü sıcaklık, tek emisyon dalga boyunu değil, en yüksek emisyon dalga boyunu belirler. Yıldızlar genellikle beyazımsı görünür çünkü emisyon tayfları çok çeşitli dalga boylarını kapsar ve insan gözü tüm renklerin bir karışımını beyaz ışık olarak yorumlar. Sonuç olarak, gökbilimciler belirli renkleri izole eden optik filtreler kullanırlar, ardından bir yıldızın emisyon spektrumunun yaklaşık zirvesini belirlemek için bu izole renklerin yoğunluklarını karşılaştırırlar.
Gezegen sıcaklıklarını belirlemek daha zordur çünkü absorpsiyon ve emisyon bir gezegenin özellikleri, soğurma ve salma özelliklerine yeterince benzemeyebilir. bir kara cismin. Bir gezegenin atmosferi ve yüzey malzemeleri önemli miktarda ışığı yansıtabilir ve emilen ışık enerjisinin bir kısmı sera etkisi tarafından tutulur. Sonuç olarak, gökbilimciler uzak bir gezegenin sıcaklığını, gezegenin sıcaklığı gibi değişkenleri hesaba katan karmaşık hesaplamalar yoluyla tahmin ederler. en yakın yıldız, gezegenin yıldızdan uzaklığı, yansıyan ışığın yüzdesi, atmosferin bileşimi ve gezegenin dönme hızı. özellikler.
