Πώς εκτιμούμε τη θερμοκρασία επιφάνειας ενός αστέρι;
1. Δείκτης χρώματος :Το χρώμα ενός αστέρι είναι ένας δείκτης της θερμοκρασίας της επιφάνειας του. Τα ζεστά αστέρια εκπέμπουν περισσότερο μπλε φως, ενώ τα πιο δροσερά αστέρια εκπέμπουν περισσότερο κόκκινο φως. Με τη μέτρηση του δείκτη χρώματος του αστεριού, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν τη θερμοκρασία της επιφάνειας του. Ο δείκτης χρώματος καθορίζεται συγκρίνοντας τη φωτεινότητα του αστεριού σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός. Για παράδειγμα, ο δείκτης χρώματος U-B συγκρίνει τη φωτεινότητα του αστεριού στις ζώνες Ultraviolet (U) και Blue (B), ενώ ο δείκτης χρώματος B-V συγκρίνει τη φωτεινότητα του αστεριού στις μπλε (Β) και τις οπτικές (V) ζώνες.
2. Φασματικός τύπος :Ο φασματικός τύπος ενός αστεριού σχετίζεται επίσης με τη θερμοκρασία της επιφάνειας του. Τα αστέρια ταξινομούνται σε διαφορετικούς φασματικούς τύπους με βάση την παρουσία ή την απουσία ορισμένων γραμμών απορρόφησης στα φάσματα τους. Κάθε φασματικός τύπος αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασιών επιφάνειας. Για παράδειγμα, τα αστέρια τύπου Ο είναι τα πιο καυτά αστέρια με επιφανειακές θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τα 30.000 Κ, ενώ τα αστέρια τύπου M είναι τα πιο cool αστέρια με επιφανειακές θερμοκρασίες κάτω από 3.500 K.
3. Νόμος Stefan-Boltzmann :Ο νόμος Stefan-Boltzmann δηλώνει ότι η συνολική ποσότητα ενέργειας που εκπέμπεται από ένα μαύρο σώμα είναι ανάλογη προς την τέταρτη ισχύ της θερμοκρασίας του. Με τη μέτρηση της φωτεινότητας του αστεριού και υποθέτοντας ότι συμπεριφέρεται σαν μαύρο σώμα, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν τη θερμοκρασία της επιφάνειας του. Ο νόμος Stefan-Boltzmann δίνεται από την εξίσωση:
`` `
L =σ t^4
`` `
όπου:
* L είναι η φωτεινότητα του αστεριού
* σ είναι η σταθερά Stefan-Boltzmann
* Α είναι η επιφάνεια του αστέρι
* T είναι η θερμοκρασία της επιφάνειας του αστέρι
4. Νόμος περί μετατόπισης του Wien :Ο νόμος περί μετατόπισης του Wien δηλώνει ότι το μήκος κύματος της μέγιστης εκπομπής ενός μαύρου σώματος είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τη θερμοκρασία του. Με τη μέτρηση του μήκους κύματος της εκπομπής κορυφής του αστεριού, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν τη θερμοκρασία της επιφάνειας του. Ο νόμος περί μετατόπισης του Wien δίνεται από την εξίσωση:
`` `
λmax =b/t
`` `
όπου:
* λmax είναι το μήκος κύματος της εκπομπής κορυφής του αστεριού
* Β είναι η μετατόπιση της Wien
* T είναι η θερμοκρασία της επιφάνειας του αστέρι
Συνδυάζοντας αυτές τις μεθόδους, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν τη θερμοκρασία της επιφάνειας ενός αστέρι με λογικό βαθμό ακρίβειας.
