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El color de la luz emitida por una estrella es una pista directa de la temperatura de su superficie. Las estrellas más calientes producen fotones con energías más altas, que desplazan el pico de su emisión hacia el extremo azul del espectro. Las estrellas más frías alcanzan su punto máximo en el rojo o el infrarrojo. Debido a que nuestros ojos perciben una mezcla de todos los colores como blanco, la mayoría de las estrellas aparecen blanquecinas a simple vista, aunque sus espectros contengan picos distintos.
En física, un cuerpo negro es un objeto idealizado que absorbe toda la radiación incidente y reemite energía únicamente según su temperatura, siguiendo la ley de Planck. Las estrellas no son cuerpos negros perfectos, pero están lo suficientemente cerca como para que sus distribuciones de energía espectral puedan coincidir con la curva de un cuerpo negro, lo que permite a los astrónomos inferir una temperatura efectiva precisa.
Debido a que la longitud de onda máxima de emisión determina la temperatura, los astrónomos aíslan bandas de colores específicas utilizando filtros ópticos. Al medir la intensidad, por ejemplo, en los filtros azul (B) y rojo (R) y comparar sus proporciones, pueden localizar el pico del espectro de la estrella y calcular su temperatura con alta precisión.
Determinar la temperatura de un planeta es más complejo. La atmósfera de un planeta, el albedo de la superficie y el efecto invernadero pueden alterar significativamente el equilibrio energético. Los astrónomos modelan estos factores (flujo estelar, distancia orbital, propiedades reflectantes, composición atmosférica y rotación) para estimar la temperatura de equilibrio del planeta y, cuando sea posible, su temperatura superficial real.
Conocer las temperaturas de estrellas y planetas nos informa sobre su composición, evolución y habitabilidad potencial. También nos permite probar la física fundamental en condiciones extremas que son imposibles de recrear en la Tierra.
