Was ist ein Hertzsprung-Russell-Diagramm?
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist ein Werkzeug, mit dem Astronomen und Astrophysiker verschiedene Arten von Sternen klassifizieren. Es wird manchmal als Farb-Größen-Diagramm (CMD) bezeichnet.
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm zeigt in erster Linie die Farbe / Wärme eines Sterns gegen seine absolute Größe / Leuchtkraft. Farbe und Wärme sind die x-Achse. Sie teilen sich eine Achse, weil Farbe und Wärme sehr gut miteinander korrelieren. Bis zu einer Oberflächentemperatur von 3500 K sind Sterne rot, bis zu 4500 K sind sie orange, bis zu 6000 K sind sie gelb, bis zu 9000 K sind sie weiß und darüber hinaus sind sie blau. Einige Sterne, wie Wolf-Rayet-Sterne, haben Oberflächentemperaturen von bis zu 25.000 K.
Absolute Größe / Helligkeit sind die y-Achse des Hertzsprung-Russell-Diagramms. Wie bei der x-Achse kann auch hier die y-Achse zwei Variablen gemeinsam nutzen, da beide miteinander korrelieren. Die absolute Größe wird unter Verwendung einer Standardleuchtkraftskala gemessen, während die Leuchtkraftseite in Sonneneinheiten gemessen wird. Die Seite der Sonneneinheiten ist eine logarithmische Skala, da die Leuchtkraft der Sterne von 1/100 000 der Sonne bis zum ~ 100 000-fachen der Sonne reicht. Während einer Supernova scheint ein Stern fünf Milliarden Mal so hell wie die Sonne, obwohl dies nur vorübergehend ist.
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm zeigt, dass sich Sterne in mehrere natürliche Kategorien aufteilen: Die Hauptsequenz (Zwerge), zu der unsere Sonne gehört, besteht aus wasserstoffverschmelzenden Sternen; Weiße Zwerge, die ihren Kernbrennstoff aufgebraucht haben und sich gerade im Abkühlen befinden; und die Subgianten, Riesen und Überriesen, die Elemente miteinander verschmelzen, die schwerer als Wasserstoff sind, wie z. B. Helium.
Weiße Zwergsterne sind viel kleiner als die Sonne: Sie haben einen Durchmesser, der dem der Erde nur ähnlich ist! Dies liegt daran, dass ein weißer Zwerg ein Überbleibsel des Kerns eines Sterns ist, der zuvor seine eigene Energie erzeugt hat. Die Zwergsterne sind viel größer, ungefähr so groß wie unsere Sonne. Die Riesen sind noch viel größer als die Umlaufbahn des Mars. Dies liegt daran, dass sie ihren Kernbrennstoff schneller schmelzen, sie aufheizen und ihre Hülle erweitern.
Der Standardname für Sterne stammt aus dem Hertzsprung-Russell-Diagramm. Wenn beispielsweise ein Stern rot ist und zur Klasse der Überriesen gehört, wird er als roter Überriese bezeichnet. Unsere Sonne ist ein weißer Zwerg. Es gibt gelbe Riesen, blaue Riesen, orange Zwerge, rote Zwerge und viele andere bekannte Sternkategorien.