Co je to Hertzsprung-Russellův diagram?

Hertzsprung-Russellův diagram je nástroj, který astronomové a astrofyzici používají ke klasifikaci různých typů hvězd. To je někdy nazýváno Color-Magnitude Diagram (CMD).

Hertzsprung-Russellův diagram primárně vykresluje barvu / teplo hvězdy proti její absolutní velikosti / svítivosti. Osa x je barva a teplo. Sdílejí osu, protože barva a teplo spolu velmi dobře korelují. Až do povrchové teploty přibližně 3500 K jsou hvězdy červené, až do 4500 K jsou oranžové, až do 6000 K jsou žluté, až do přibližně 9000 K jsou bílé a dále modré. Některé hvězdy, například hvězdy Wolf-Rayet, mají povrchovou teplotu až 25 000 K.

Absolutní velikost / jas jsou osa y diagramu Hertzsprung-Russell. Stejně jako u osy x může osa y sdílet dvě proměnné, protože tyto dvě jsou korelovány. Absolutní velikost se měří pomocí standardní stupnice svítivosti, zatímco strana svítivosti se měří jako solární jednotky. Strana solárních jednotek je logaritmická stupnice, protože hvězdy se pohybují ve své jasnosti od 1/1 000 000 Slunce po ~ 100 000 krát Slunce. Během supernovy hvězda září zářivě až pět miliardkrát Slunce, i když je to jen dočasné.

Hertzsprung-Russellův diagram ukazuje, že hvězdy se shlukují do několika přírodních kategorií: hlavní sekvence (trpaslíci), jejímž je naše Slunce členem, sestává z hvězd, které spojují vodík; bílí trpaslíci, kteří vyčerpali své jaderné palivo a jsou v procesu ochlazování; a subgianty, obři a supergianty, které spojují dohromady prvky těžší než vodík, jako je hélium.

Bílé trpasličí hvězdy jsou mnohem menší než Slunce: mají průměr jen podobný průměru Země! Je to proto, že bílý trpaslík je zbytkem jádra hvězdy, která dříve generovala svou vlastní energii. Trpasličí hvězdy jsou mnohem větší, kolem velikosti našeho Slunce. Obři jsou ještě mnohem větší, stejně jako oběžná dráha Marsu. Důvodem je, že jaderné palivo taví rychleji, zahřívá je a rozšiřuje obálku.

Standardní název hvězd pochází z diagramu Hertzsprung-Russell. Například, pokud je hvězda červená a ve třídě supergiantů, nazývá se to červená supergiant. Naše Slunce je bílý trpaslík. Existují žluté obry, modré obry, oranžové trpaslíky, červené trpaslíky a mnoho dalších známých kategorií hvězd.