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Signatures

• Contexte thermodynamique : Les propriétés du gaz dépendent de la température et de la pression. Cette dernière va s'adapter au champ gravitationnel local.
• Contexte mécanique : La gravité et la température déterminent l'équilibre hydrostatique des couches atmosphérique.
• Contexte chimique : La signature spectrale d'un élément sera d'autant plus marquée que cet élément est abondant.

On en déduit que l'interprétation d'un spectre apporte des informations sur les grandeurs qui précèdent : température, gravité, abondance des éléments.

Largeur des raies

Dans l'atmosphère stellaire, deux phénomènes contribuent essentiellement à élargir les raies, conduisant à des largeurs bien supérieures à la largeur naturelle.

• L'agitation thermique dans une atmosphère stellaire de température élevée conduit à l'élargissement des raies spectrales par effet Doppler. La distribution des vitesses des atomes en mouvement conduit à un profil de raie typiquement gaussien.
• La pression au sein du milieu peut conduire à une fréquence de chocs plus rapide que la désexcitation naturelle des raies. Le profil de raie dû aux atomes qui interagissent par choc est alors typiquement lorentzien. Ceci conduit à des raies un peu plus larges et de forme différente.

Si l'étoile est en rotation rapide, le profil de vitesse rotationnel est source d'un nouvel élargissement des raies, encore par effet Doppler .