Spektral çizgiler ışığın normalde sürekli dağılımındaki boşluklardır. Yayılan ışık kısmen madde tarafından, genellikle bir gaz olarak emildiğinde ortaya çıkar. Bir spektrum çizgisi türü, bazı ışık frekansları yayılan radyasyondan emildiğinde ortaya çıkan bir soğurma çizgisidir. Öte yandan, bir emisyon çizgisi emilen ve sonra yeniden yayılan ışıkta görülebilir. Spektral çizgiler astronomlara astronomik nesnelerin bileşimi ve hızı hakkında ipuçları verebilir.
İki tür spektral çizgiden ilki, emme çizgileridir. Absorpsiyon çizgileri, ışık yıldız gibi bir nesneden yayıldığında meydana gelir ve ardından bir gözlemciye ulaşmadan önce bir gazdan geçer. Bu durumda, sıcak bir yıldızdan gelen ışık geniş bir frekans aralığında güçlü bir şekilde yayılır; Başka bir deyişle, sürekli bir radyasyon spektrumuna sahip olacaktır. Bununla birlikte, soğuk bir gazdan geçerse, belli frekanslarda olan ışık gaz tarafından emilebilir. Bir gözlemci, başlangıçta yıldızdan gelen ışığı analiz ettiğinde, belirli radyasyon frekanslarında gözle görülür boşluklar olan emme çizgileri gösterecektir.
İkinci tür spektral çizgi bir emisyon çizgisidir. Işık, enerji içerdiğinden yıldız ışığı sürekli bir gaz tarafından emilemez. Aksine, gaz tarafından emilir ve daha sonra tekrar salınır. Yeniden yayıldığında, ışık yalnızca gaz tarafından emilen frekansları içerir. Bu nedenle, emisyon hatlarının frekansları, karşılık gelen emme hatlarının frekansları ile eşleşmelidir. Bu aslında yeniden yayılan ışığı gözlemleyen gökbilimciler tarafından doğrulandı; iki tip spektral çizgi temelde birbirinin tersidir.
Spektral çizgiler, elementler ve kimyasalların yaydığı ışığın sürekli bir frekans spektrumuna sahip olması nedeniyle mevcuttur. Homojen bir varlık olmak yerine, görünür ışık aslında belli bir frekans aralığında elektromanyetik radyasyondur. Çıplak gözle görülmeyen radyasyon da görünür aralık dışında yoğunlaşmış olmasına rağmen sürekli bir frekans dağılımına sahiptir. Elektromanyetik radyasyonun frekanslarını analiz etmek için spektrometre olarak bilinen bilimsel bir araç kullanılabilir.
Bu satırları incelemek astronomlara iki önemli bilgi verebilir. Öncelikle, hangi gazların hangi emme hatlarını ürettiği bilgisi ile spektral hatlar, gezegen atmosferlerinin kompozisyonunu tanımlamaya yardımcı olabilir. Gökbilimciler bu tekniği güneş sistemi dışındaki gezegenlerin atmosferlerini karakterize etmek için kullandılar. İkincisi, tanınabilir spektral çizgiler desenleri astronomik nesnelerin hızını gösterebilir; bir nesnenin hızı, spektral çizgiler de dahil olmak üzere radyasyon frekansını değiştirir.
