물체의 표면 온도와 색깔
쇠를 가열하면 처음에는 검붉은 색을 띠지만 쇠의 온도가 높아지면서 점점 노란색에 가까운 색을 띱니다. 이것은 쇠의 온도가 높아짐에 따라 쇠가 방출하는 빛의 색깔이 달라지기 때문입니다.
가열된 쇠의 색깔이 온도에 따라 달라지는 것과 마찬가지로 별의 색깔도 표면 온도에 따라 달라집니다. 별의 색깔은 표면온도가 높아짐에 따라 붉은색, 노란색, 흰색, 파란색으로 달라집니다. 즉, 표면온도가 높은 별일수록 파란색을 띠고, 표면온도가 낮은 별일수록 붉은색을 띱니다. 따라서 별의 색깔을 관측하면 별의 표면온도를 알 수 있습니다.
별은 표면온도에 따라 독특한 스펙트럼이 나타납니다. 따라서 별의 스펙트럼을 관측하면 더 정확하게 표면온도를 알 수 있습니다. 별은 스펙트럼의 특징에 따라 O, B, A, F, G, K, M의 7가지 형으로 분류되는데, 이것을 별의 분광형 또는 스펙트럼형이라고 합니다. 별은 O형으로 갈수록 표면온도가 높고, M형으로 갈수록 표면온도가 낮습니다.
| 분광등급 | O | B | A | F | G | K | M |
| 색깔 | 파란색 | 청백색 | 흰색 | 황백색 | 노란색 | 주황색 | 붉은색 |
| 온도 | 30,000K 이상 | 10,000K ~ 30,000K | 8,000K ~ 10,000K | 6,000K ~ 8,000K | 5,000K ~ 6,000K | 3,500K ~ 5,000K | 3,500K 이하 |
| 대표적인 별 | 알니타크 (오리온자리) | 리겔, 레굴루스 | 시리우스, 베가 | 북극성, 프로키온 | 태양, 카펠라 | 아크투르스, 알데바란 | 베텔게우스, 안타레스 |
별의 흑체복사
흑체(Black body)란 외부에서 주어진 빛을 완전히 흡수했다가, 재방출하는 물체를 뜻합니다.
별(항성)의 경우 그 내부는 별도로 하더라도, 표면에서는 우주 공간으로 자유롭게 복사에너지를 방출할 수 있기 때문에 별은 이상적인 흑체로 간주합니다.
독일의 과학자 빌헬름 빈은 흑체복사하는 물질의 스펙트럼 분포를 온도의 함수로 나타내었는데, 실제로 별의 스펙트럼 분포와 거의 일치합니다.
위 시뮬레이션에서 나타낸 그래프도 같은 수학공식을 사용하였습니다.