Todos los átomos y moléculas emiten líneas espectrales distintivas en todo el espectro, cuyos detalles dependen de las estructuras internas de la especie (por ejemplo, las propiedades de vibración y rotación de las moléculas) y cómo son excitadas por su entorno. Medidas de los brillos de las características, intensidades relativas, y las formas permiten a los astrónomos, al menos en principio, reconstruir la mayoría de las propiedades esenciales de estos entornos, incluyendo abundancia de especies, temperaturas densidades, y mociones. Pero para tener éxito, los científicos necesitan saber cuantitativamente exactamente cómo la temperatura, densidad, Etcétera, afectar la excitación de cada átomo o molécula, y luego cómo cada especie emite luz en respuesta. Una colisión entre moléculas de oxígeno y nitrógeno, por ejemplo, afectará a una molécula de oxígeno de manera diferente a su colisión con el hidrógeno.

Los astrónomos de CfA desarrollan y mantienen la base de datos HITRAN (transmisión de alta resolución), una compilación de parámetros espectroscópicos de diagnóstico que es el estándar mundial para calcular la radiación molecular atmosférica de las microondas a través de la región ultravioleta del espectro. HITRAN ha adquirido una importancia nueva y particular en los últimos años con el descubrimiento de miles de exoplanetas y la tecnología en constante mejora para detectar sus atmósferas y medir sus composiciones. HITRAN se usa comúnmente para modelar estas atmósferas exóticas. Se cree que la absorción de oxígeno molecular estimulada por colisiones entre moléculas de oxígeno, por ejemplo, ser un biomarcador importante en exoplanetas potencialmente habitables, pero la detección de esta característica de absorción no es suficiente:necesita una interpretación.

Los astrofísicos de CfA Tijs Karman, Iouli Gordon, Bob Kurucz, Larry Rothman, y Kang Sun dirigieron un equipo de colegas en la actualización de HITRAN con muchas de las propiedades esenciales de absorción inducida por colisión de las moléculas necesarias para modelar atmósferas de exoplanetas. Las especies moleculares clave incluyen nitrógeno, oxígeno, metano, dióxido de carbono, e hidrógeno. Los parámetros numéricos se obtuvieron de una amplia colección de trabajos teóricos y de laboratorio recientes y se incorporaron a la base de datos de HITRAN después de ser validados. La compilación actualizada contribuye en gran medida a abordar las necesidades actuales, pero los autores señalan que se necesita trabajo adicional de laboratorio y teórico para incluir otros efectos, agua por ejemplo, así como las variaciones isotópicas de las especies actualmente incluidas.