Celsius oli üks esimesi astronoome, kes mõõtis tähtede heledust instrumentide abil. Ta kasutas identseid läbipaistvaid klaasplaate ning vaatles tähti läbi nende. Heleduse võrdlemiseks loendas ta klaasplaate, mis kuluvad tähelt tuleva valguskiire summutamiseks. Taeva kõige heledama tähe Siiriuse valguse summutamiseks kulus tervenisti 25 plaati. Celsius avaldas katalooge kokku 300 tähe kaugusega, mis olid täpselt määratud tema enda meetodiga supra et sub polo, ilma refraktsioonita. Virmaliste uurimine Celsius ostis endale Londonist uue ja täpse kompassi, millega ta hakkas regulaarseid vaatlusi tegema, et uurida virmaliste seost magnetiliste kõrvalekalletega. Need avaldusid Maa magnetvälja suuna ja tugevuse kiirete muutustena ning esimesena oli seda täheldanud inglane Edmond Halley 1716. aastal. Celsius oli Nürnbergis avaldunud oma uurimustöö virmaliste kohta, mis põhines vahemikus 1716 kuni 1732 Rootsis tehtud rohkem kui kolmesajal vaatlusel
Kui valgusallikas asub väljaspool atmosfääri , siis nimetatakse kiire murdumist astronoomiliseks refraktsiooniks , teisel juhul on maapealne refraktsioon. Valgusallika tegeliku ja näiva suuna vahet nimetatakse astronoomilise refraktsiooni nurgaks. Mida madalamal asub astronoomiline valgusallikas seda pikem on valguskiirte trajektoor ja seda suurem refraktsiooninurk beeta. Taeva keha tegelik kõrgus ( ilma atmosfäärita) saab arvutada ülal oleva valemiga . Astronoomilise refraktsioonita ei oleks päikese valgust enne tema horisondi tagant välja tulekut tegelikult näha. . Refraktsiooni kaudu on võimalik nö kaugemale näha kui reaalselt silmaga võimalik peaks olema. Keskmisel 6-7 % näeb kaugemale Igal värvil on oma lainepikkus . Kuna kõik teised kaovad või hajuvad siis peaks viimase kiirena kui päike loojub nägema rohelist valgust. Õhu murdumisnäitaja nivool n(z) avaldub:
annaabi.ee 
