A színképek vizsgálata a fényforrás hőmérsékletére is felvilágosítással szolgál. Egy fényforrásból nagyon sokféle hullámhosszúságú fénysugár indul ki és Wien megállapította, hogy egyszerű összefüggés van a fényforrás hőmérséklete és annak a fénynek a hullámhossza között, amely fajtából a legtöbb van a fénysugarak között.

Wien törvénye szerint minél nagyobb a fényforrás hőmérséklete, annál kisebb a maximális energiájú fény hullámhossza. Ehhez hasonló sugárzási törvényt még többet is megállapítottak és ezek alapján a csillagok fényének vizsgálatából meg lehetett állapítani, hogy mekkora a hőmérséklet azoknak felületén. Az eredmény az, hogy az önfényű csillagokat hőfokuk szerint hat osztályba lehet sorolni, a leghidegebb csoportban a hőfok 3000° és ez fokozatosan nő kb. 30.000°-ig. A Nap felületének hőmérséklete 6000°.

A csillagok külső rétegéről, az atmoszférájukról, még többet sikerült megtudni Saha indiai csillagásznak az utolsó évtizedben végzett kutatásaiból, amelyeket Darvin, Fowler és Milne folytattak tovább. Saha felhasználta a legújabb atomkutatás eredményeit. Ismeretes az atómok Bohr-féle modelje. Eszerint minden atomban középen van a pozitív töltésű atómmag és e körül keringenek a negatív töltésű elektronok.

Minden elektronnak van egy alappályája, amelyen a normális atomban kering. Ha kívülről valami hatás éri az atómot, fény éri vagy egy gyorsan haladó elektron ütközik hozzá, akkor az elektron kimozdul az alappályájából és egy nagyobbsugarú pályára jut. Ebben áll az atom gerjesztése. Az elektron nem marad sokáig ezen a külső pályán, hanem visszaesik az eredeti pályájára, miközben az energiája csökken és az elvesztett energiát mint fényt sugározza ki. Ez a fény keletkezésének módja.

Ha a külső hatás, amely az atómot éri, nagyon erős, megtörténhetik, hogy az egyik szélső elektron annyira eltávolodik az atommagtól, hogy attól végleg elszakad. Ez a tünemény az ionizáció. Az ionizálódott atóm is tud fényt kibocsátani, de ennek a természete már más lesz, mint azé, amelyet a normális atóm bocsát ki.

Ezt az eredményt iparkodott felhasználni Saha. Az égitestekből származó fény természetét vizsgálva igyekezett megállapítani, hogy milyen arányban vannak az égitestek felületén a normális, a gerjesztett és az ionizált atómok.

Az erre vonatkozó eredmények pedig felvilágosítást nyujtanak az égitestek felületén uralkodó hőmérsékletről és nyomásról. Az eredmény az, hogy az égitestek atmoszférájában az ott levő gázok közepes nyomása csak kb. 10.000-ed része a Föld felületén uralkodó atmoszféra-nyomásnak és természetesen minél kijebb megyünk a csillagok gázrétegében, ez a nyomás annál inkább csökken.