Hvad er et Hertzsprung-Russell diagram?

Hertzsprung-Russell-diagrammet er et værktøj, som astronomer og astrofysikere bruger til at klassificere forskellige typer stjerner. Det kaldes undertiden Color-Magnitude Diagram (CMD).

Hertzsprung-Russell-diagrammet viser primært farve / varme på en stjerne mod dens absolutte størrelse / lysstyrke. Farve og varme er x-aksen. De deler en akse, fordi farve og varme korrelerer meget godt med hinanden. Op til ca. 3500 K overfladetemperatur, stjerner er røde, op til ca. 4500 K er de orange, op til ca. 6000 K er de gule, op til ca. 9000 K er de hvide, og ud over det er blå. Nogle stjerner, såsom Wolf-Rayet-stjerner, har overfladetemperaturer op til 25.000 K.

Absolut størrelse / lysstyrke er y-aksen i Hertzsprung-Russell-diagrammet. Igen, ligesom med x-aksen, kan y-aksen dele to variabler, fordi de to er korrelerede. Den absolutte styrke måles ved hjælp af en standard lysstyrke skala, mens lysstyrkesiden måles med hensyn til solenheder. Solenhedens side er en logaritmisk skala, fordi stjerner i deres lysstyrke spænder fra så meget som 1 / 100.000. solen til ~ 100.000 gange solen. Under en supernova skinner en stjerne så lyst som fem milliarder gange solen, selvom dette kun er midlertidigt.

Hertzsprung-Russell-diagrammet viser, at stjerner klynger sig ind i flere naturlige kategorier: hovedsekvensen (dværge), som vores sol er medlem af, består af brint-smeltende stjerner; hvide dværge, der har opbrugt deres nukleare brændstof og er i færd med at køle ned; og undergiganter, giganter og supergiganter, der smelter sammen elementer, der er tungere end brint, såsom helium.

Hvide dværgstjerner er meget mindre end solen: de har en diameter, der kun ligner jordens! Dette skyldes, at en hvid dværg er en rest af kernen i en stjerne, der tidligere genererede sin egen energi. Dværgstjernerne er meget større omkring størrelsen på vores sol. Giganterne er stadig meget større, lige så store som Mars 'bane. Dette er fordi de smelter sammen med deres nukleare brændstof hurtigere, opvarmer dem og udvider deres konvolut.

Standardnavnet for stjerner kommer fra Hertzsprung-Russell-diagrammet. For eksempel, hvis en stjerne er rød og i supergiant-klassen, kaldes den en rød supergiant. Vores sol er en hvid dværg. Der er gule giganter, blå giganter, orange dværge, røde dværge og mange andre kendte stjernekategorier.