التحليل الطيفي المطبق على الأجرام الكونية يكشف عن خصائص النجوم والمجرات.التحليل الطيفي الفيزيائي الفلكي هو تحليل الضوء المنبعث أو الممتص أو المبعثر من الأجرام السماوية لتحديد خصائصها الفيزيائية والكيميائية. من خلال نشر ضوء النجوم إلى ألوانه المكونة، يمكن لعلماء الفلك قراءة بصمات العناصر، وقياس درجات الحرارة والكثافات والسرعات، وحتى استكشاف المجالات المغناطيسية وتوزيعات المادة المظلمة. هذه التقنية هي أساس الفيزياء الفلكية الحديثة، حيث تحول نقاط الضوء البعيدة إلى مصادر غنية بالمعلومات حول تكوين وتطور النجوم والمجرات والكون نفسه.
رائد هذه التقنية في القرن التاسع عشر كان جوزيف فون فراونهوفر، الذي رسم خريطة لمئات الخطوط الداكنة في طيف الشمس، ولاحقًا غوستاف كيرشوف وروبرت بنسن، اللذان أسسا العلاقة بين الخطوط الطيفية والعناصر الكيميائية. أول أطياف نجمية حصل عليها أنجيلو سيكي في ستينيات القرن التاسع عشر.
عندما يمر الضوء عبر منشور أو محزوز حيود، ينقسم إلى طيف. تظهر خطوط امتصاص داكنة أو خطوط انبعاث ساطعة عند أطوال موجية محددة، تقابل انتقالات إلكترونية في الذرات والجزيئات. تكشف مواقع هذه الخطوط عن العناصر الموجودة، بينما تشير انزياحاتها (تأثير دوبلر) إلى الحركة نحونا أو بعيدًا عنا. توفر عروض الخطوط وكثافاتها معلومات عن درجة الحرارة والضغط والكثافة. بالنسبة للمجرات، يكشف التحليل الطيفي للضوء الكلي عن التجمعات النجمية ومعدلات تشكل النجوم ووجود نوى مجرية نشطة.
يستخدم التحليل الطيفي الفيزيائي الفلكي لقياس تمدد الكون (الانزياح نحو الأحمر)، واكتشاف الكواكب الخارجية عبر طريقة السرعة الشعاعية، وتصنيف المجرات في مسوحات كبيرة مثل SDSS.
تم اكتشاف عنصر الهيليوم في عام 1868 كخط أصفر ساطع في طيف الشمس قبل أن يُعثر عليه على الأرض.
| z | متغير | scale factor or redshift depending on context — عامل مقياس |
| ν | متغير | Hankel index — hankel index |
| τ | متغير | conformal time — conformal time second |
| '' | مؤثر | second derivative with respect to the independent variable (here, conformal time) — المشتقة الثانية |
| B | متغير | Bispectrum of curvature perturbations — bispectrum |
| k_1, k_2, k_3 | متغير | Wavenumbers of three modes — عدد موجي reciprocal metre |
| f_{NL} | متغير | Nonlinearity parameter — nonlinearity parameter |
| P | متغير | Power spectrum of curvature perturbations — طيف القدرة |
| B | متغير | bispectrum — bispectrum cubic metre |
| k_1 | متغير | first wavenumber — عدد موجي reciprocal metre |
| k_2 | متغير | second wavenumber — عدد موجي reciprocal metre |
| k_3 | متغير | third wavenumber — عدد موجي reciprocal metre |
| \Delta | متغير | spectral tilt — بلا أبعاد |
| \omega | متغير | oscillation frequency in log space — بلا أبعاد |
| \propto | مؤثر | indicates the left side equals the right side times a constant factor — تناسب |
| \ln | مؤثر | logarithm to base e — لوغاريتم طبيعي |
| \cos | مؤثر | trigonometric cosine — جيب التمام |
| j_n | متغير | Spherical Bessel function of order n — spherical bessel function |
| x | متغير | Radial argument (often kr) — dimensionless argument |
| J_{n+1/2} | متغير | Ordinary Bessel function of half-integer order — bessel function |
| n_s | متغير | Scalar spectral index — مؤشر طيفي قياسي |
| N | متغير | Number of e-folds of inflation — e folds |
| ds^2 | متغير | spacetime interval — فاصل الزمكان metre squared |
| dt | متغير | coordinate time differential — time differential second |
| dr | متغير | radial coordinate differential — radial coordinate differential metre |
| dΩ^2 | متغير | solid angle element squared — عنصر زاوية صلبة مربع |
| ρ | متغير | metric function of r and t — metric function |
| λ | متغير | metric function of r and t — metric function |
| r | متغير | radial coordinate — إحداثي قطري metre |
