espetrografia estelar

É o estudo da luz recebida dos astros através de espetroscópios, que são aparelhos que, no seu aspeto mais simples, consistem num prisma triangular ou numa rede de difração que decompõe a luz nos seus diferentes comprimentos de onda. Obtém-se assim um espetro que é fotografado com um espetrógrafo, obtendo-se um espetrograma.

Todos os corpos, qualquer que seja o seu estado físico (sólido, líquido ou gasoso), suficientemente densos e com grande dimensão, emitem radiações que originam espetros contínuos. Pelo contrário, um gás quente, rarefeito, emite só algumas cores correspondentes a diversos comprimentos de onda, originando um espetro formado por uma sucessão de riscas brilhantes sobre fundo escuro.
Apesar disso, todo o elemento químico tem um espetro característico, que o diferencia de todos os outros. Se um gás se situa entre a luz branca, aparecem umas riscas escuras no meio do espetro contínuo da luz branca que é constituído pela mistura de todas as cores do arco-íris. Este fenómeno verifica-se pelo facto de o gás, sendo quase transparente, ser muito opaco para as mesmas radiações que pode emitir.

Os espetros da luz emitidos pelas estrelas são contínuos, como o que corresponde ao do gás, denso e que ocupa grande extensão, que quase na totalidade as constitui. Contudo os espetros são sulcados por riscas escuras devido à absorção da luz por parte dos gases mais frios e rarefeitos que se encontram na superfície. Embora um determinado elemento químico só se encontre na atmosfera da estrela em muito pequena percentagem, a sua presença será identificada pelo espetro correspondente. O estudo dos espetros estelares proporciona, assim, bastante informação sobre a composição química dos astros.

Os espetros podem também ser utilizados como termómetros estelares, pois existe uma relação entre a temperatura do corpo emissor e a cor da luz recebida. Por análise do espetro contínuo das estrelas estabeleceram-se as temperaturas superficiais dos diferentes tipos de estrelas.
Outra aplicação do estudo dos espetros é a determinação da velocidade radial das estrelas em relação à Terra. A frequência da radiação recebida de um emissor em movimento não é a mesma que se receberia se estivesse parado em frente do observador (efeito de Doppler). Assim, se a fonte emissora se afasta do observador, a frequência recebida será menor do que a recebida com a fonte parada; isto é, o comprimento de onda aumentará.

O contrário acontece quando a fonte emissora se aproxima do observador.
Se considerarmos um elemento químico presente nas galáxias e cujo espetro é bem conhecido (por exemplo, o cálcio) e compararmos o espetro emitido pelo elemento parado com o do mesmo elemento em movimento, verifica-se uma deslocação (elemento em movimento) para a zona de menores frequências. A magnitude da deslocação é proporcional à distância a que se encontra a galáxia correspondente. Através de uma fórmula matemática é possível determinar a velocidade radial.