Comment les astronomes peuvent dire ce que la température d'un objet éloigné est?

Radiation de corps noir

• Parfois, en physique et chimie, il est préférable de faire des prédictions en commençant par un objet hypothétique idéal parce que son comportement est plus facile à travailler, et le comportement de l'objet hypothétique idéal est une bonne approximation de la façon dont se comportent des objets réels. Un émetteur noir est un objet hypothétique idéal qui peut absorber ou émettre un rayonnement électromagnétique à toute longueur d'onde. Il ne favorise pas certaines longueurs d'onde spécifiques sur les autres. Comme vous augmentez la température, cependant, il va commencer à émettre de plus en plus de rayonnement aux longueurs d'onde plus en plus courts, tandis que la quantité de rayonnement qu'il émet à des longueurs d'onde augmentera plus lentement.

La loi de Wien

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  Objets corps noir obéir à la loi de Wien, qui dit que la longueur d'onde d'intensité maximale - la longueur d'onde à laquelle le corps noir émet plus d'énergie - est égale à une constante divisé par la température de l'objet noir. Ceci est une bonne approximation pour de nombreux objets réels, et les astronomes peuvent l'utiliser pour estimer la température de surface d'un objet ou d'une étoile. Le plus chaud de l'objet, plus la longueur d'onde d'intensité maximale, et l'étoile bleue apparaîtra alors à mesurer le rapport de la lumière bleue à la lumière rouge est une façon rapide et sale pour estimer la température approximative d'un objet éloigné. Cette technique est pas très précis, cependant, si bien que les astronomes utilisent parfois, ils préfèrent une méthode plus précise.

Spectra

• Spectra offrent astronomes autre façon de mesurer la température des objets éloignés. Le noyau d'une étoile émet un rayonnement à travers une large gamme de longueurs d'onde. Les atomes dans l'atmosphère de l'étoile absorbent une partie de ce rayonnement. Tous les éléments ne peuvent émettre ou absorber le rayonnement à certaines longueurs d'onde spécifiques. La liste des longueurs d'onde à laquelle un élément peut émettre ou absorber le rayonnement est appelé le spectre atomique de cet élément. Lorsque la température augmente, l'élément émet ou absorber plus d'énergie à des longueurs d'onde qui ne sont pas accessibles quand il est à basse température. Si l'élément est chauffé à des températures très élevées, cependant, il deviendra ionisé et perdre toutes ses électrons, auquel cas il ne sera plus du tout absorber le rayonnement.

Composition et Température

• En exécutant la lumière d'une étoile lointaine à travers un prisme ou un spectroscope, ils peuvent le diviser en ses différentes longueurs d'onde. Les longueurs d'onde où un atome dans l'atmosphère de l'étoile absorbe fortement la lumière apparaîtront sous forme de bandes noires appelées raies spectrales. Les astronomes vérifier ces raies spectrales contre les spectres pour les éléments connus de comprendre quels sont les éléments présents dans l'atmosphère de l'étoile. Ensuite, ils peuvent déterminer la température probable de l'atmosphère de l'étoile selon que certaines longueurs d'onde sont présents ou manquant à partir du spectre. Si l'atmosphère de l'étoile est si chaud que tous ou la plupart de l'hydrogène est ionisé, par exemple, les atomes d'hydrogène ne seront pas absorbent beaucoup de lumière, et les raies spectrales de l'hydrogène seront faibles ou complètement absents.