Fotosfär

Fotosfär, eller photosphere, är den synliga ytan av en stjärna och den del av atmosfären där det mesta av den synliga strålningen bildas och når betraktaren. Den upplevs som stjärnans yta i optiskt ljus, men den är inte en fast yta utan ett lager gas där fotonerna oftast lämnar stjärnan.

Hos solen är fotosfären ungefär 100–200 kilometer tjock. Temperaturen i fotosfären ligger runt 5 500–6 000 kelvin, vilket ger dess ljusa färg. Den observerade ytan uppvisar limb darkening – ljuset från mitten är starkare än från kanten – och definieras ofta av ett optiskt djup där fotonerna ungefär lämnar stjärnan (tau ≈ 2/3).

Fotosfären visar granulation, små konvektiva celler som syns som ett nät av ljusa och mörka områden på solens disk. Magnetfält skapar fenomen som solfläckar, som är mörkare och kallare regioner i fotosfären.

Spektralt bildas en stor del av den kontinuerliga strålningen i fotosfären, och den bär med sig absorptionslinjer som kallas Fraunhofer-linjer. Genom att analysera dessa linjer samt den övergripande kontinuiteten kan astronomer bestämma temperatur, kemisk sammansättning och andra fysikaliska egenskaper hos stjärnans yttre lager.

Fotosfären varierar mellan stjärnor. Varma stjärnor har mycket heta fotosfärer, medan kalla röda dvärgar kan ha cirka 3 000 kelvin. Trots variationen är fotosfären den viktigaste delen av stjärnans atmosfär för att tolka spektrum och färg.