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Als Randverdunkelung bezeichnet man in der Astronomie das Phänomen, dass die scheinbare Scheibe eines Sterns in Randnähe einen merklich geringeren Strahlungsfluss in Richtung des Beobachters emittiert. Anhand der Sonnenscheibe kann der Effekt unmittelbar beobachtet werden, bei anderen Sternen kann die Randverdunkelung anhand des Lichtspektrums nachgewiesen werden.
Wie Karl Schwarzschild Anfang des 20. Jahrhunderts zeigte, kommt es zur Randverdunkelung, weil Sterne aus Gas bestehen, dessen Temperatur zur Oberfläche hin abnimmt: in der Scheibenmitte sind tiefere, heißere Regionen zu sehen, die stärker strahlen; am Rand dagegen fällt der Blick nur auf höhere, weniger heiße und deswegen auch weniger helle Schichten. Wären Sterne Festkörper, so wäre keine Randverdunkelung zu bemerken. Der genaue Verlauf der Randverdunkelung gibt Aufschluss über den Druck- und Temperaturverlauf in den oberen Regionen der Sternatmosphäre.