A temperatura da superfície de uma estrela pode ser determinada analisando suas emissões de comprimento de onda através de um método conhecido como análise espectral. Esta técnica envolve o estudo da intensidade da luz emitida pela estrela em diferentes comprimentos de onda, o que fornece informações sobre a sua temperatura e outras propriedades físicas. Veja como esse processo funciona:

1. Espectro de Emissões: Cada estrela emite luz numa gama de comprimentos de onda que, quando combinados, formam o seu espectro de emissão. O espectro de emissão de uma estrela é único e contém informações sobre sua temperatura e composição.

2. Lei de Deslocamento de Viena: De acordo com a Lei de Deslocamento de Wien, o comprimento de onda de emissão máxima (λmax) de um objeto é inversamente proporcional à sua temperatura. Isto significa que objetos mais quentes emitem luz em comprimentos de onda mais curtos, enquanto objetos mais frios emitem luz em comprimentos de onda mais longos.

3. Radiação de Corpo Negro: As estrelas podem ser aproximadas como radiadores de corpo negro, o que significa que emitem radiação de acordo com as leis da radiação de corpo negro. Um corpo negro é um emissor e absorvedor ideal de radiação eletromagnética.

4. Lei de Planck: A Lei de Planck descreve a intensidade da radiação emitida por um corpo negro em diferentes comprimentos de onda e temperaturas. Estabelece uma relação entre o comprimento de onda e a intensidade da radiação.

5. Ajuste de curva: O espectro de emissão de uma estrela é comparado com o espectro de emissão teórico previsto pela Lei de Planck. Ao ajustar uma curva de corpo negro ao espectro de emissão observado, os astrónomos podem determinar a temperatura à qual a estrela irradia a maior parte da sua energia.

6. Temperatura efetiva: A temperatura derivada desta análise é conhecida como temperatura efetiva. Representa a temperatura de um corpo negro que emitiria a mesma quantidade total de radiação que a estrela em todos os comprimentos de onda.

7. Cor e temperatura: Diferentes temperaturas superficiais das estrelas correspondem a cores diferentes. Por exemplo, as estrelas mais quentes aparecem em azul ou branco, enquanto as estrelas mais frias aparecem em laranja ou vermelho.

Ao analisar as emissões de comprimento de onda de uma estrela e compará-las com modelos teóricos, os astrónomos podem determinar a temperatura da sua superfície. Esta técnica fornece informações valiosas sobre as propriedades e características físicas das estrelas e permite aos cientistas estudar e categorizar diferentes tipos de estrelas com base nas temperaturas da sua superfície e outras características espectrais.