天體成分分析

恒星成分研究：恒星的光譜包含了其大氣中各種元素的吸收和發(fā)射線特征。通過光譜相機(jī)精確測量這些譜線，天文學(xué)家能確定恒星大氣中氫、氦、碳、氮、氧等元素的含量。如對太陽的光譜分析發(fā)現(xiàn)，太陽大氣中氫元素占比約 71%，氦元素約 27%，還有少量其他重元素，這為研究恒星的物質(zhì)構(gòu)成和核聚變過程提供了關(guān)鍵依據(jù)。

星云成分探測：星云是由氣體和塵埃組成的星際物質(zhì)。光譜相機(jī)可捕捉星云的發(fā)射光譜，從中分析出星云內(nèi)的物質(zhì)成分。例如，蟹狀星云的光譜顯示出其含有豐富的氫、氧、氮等元素，這些元素在星云的形成和演化過程中起著重要作用。

天體物理性質(zhì)測量

溫度測量：根據(jù)恒星的光譜型與溫度的對應(yīng)關(guān)系，以及黑體輻射定律，光譜相機(jī)測量到的恒星光譜能量分布可用于推算恒星的表面溫度。如通過對天狼星的光譜分析，確定其表面溫度約 9940K。

速度測量：利用多普勒效應(yīng)，當(dāng)天體相對于地球運(yùn)動時，其光譜線會發(fā)生紅移或藍(lán)移。通過光譜相機(jī)精確測量譜線的位移量，能計(jì)算出天體的視向速度。如在觀測星系時，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離地球的星系光譜呈現(xiàn)紅移，且紅移量與星系的退行速度成正比，這為宇宙膨脹理論提供了重要證據(jù)。

天體演化研究

恒星演化：不同演化階段的恒星具有不同的光譜特征。通過長期對恒星光譜的監(jiān)測，可了解恒星從誕生、主序星階段、紅巨星階段到最終死亡的演化過程。如對參宿四的光譜監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，其光譜特征隨時間變化，表明它可能正處于向紅超巨星演化的晚期階段，未來可能會發(fā)生超新星爆發(fā)。

星系演化：星系的光譜包含了其內(nèi)部恒星形成、恒星族群等信息。通過對不同距離星系的光譜觀測，可研究星系在不同宇宙時期的演化情況。如對遙遠(yuǎn)星系的光譜分析發(fā)現(xiàn)，早期宇宙中的星系富含大量年輕恒星，隨著時間推移，星系中的恒星逐漸演化，星系的光譜特征也發(fā)生相應(yīng)變化。

系外行星探測與研究

探測方法：通過觀測恒星光譜在行星凌星時的微小變化，可探測系外行星的存在。當(dāng)行星從恒星前方經(jīng)過時，會遮擋部分恒星光線，導(dǎo)致恒星光譜的某些特征發(fā)生微弱變化，光譜相機(jī)可捕捉到這些變化，從而發(fā)現(xiàn)系外行星。

大氣研究：對于已發(fā)現(xiàn)的系外行星，光譜相機(jī)可對其大氣進(jìn)行光譜觀測，分析行星大氣中的成分，如是否存在水、氧氣、甲烷等，這對于評估系外行星的宜居性具有重要意義。如通過對一些系外行星大氣的光譜分析，發(fā)現(xiàn)部分行星大氣中含有水蒸氣，這增加了這些行星存在生命的可能性。