Hva er et Hertzsprung-Russell diagram?

Hertzsprung-Russell-diagrammet er et verktøy som astronomer og astrofysikere bruker for å klassifisere forskjellige typer stjerner. Det kalles noen ganger Color-Magnitude Diagram (CMD).

Hertzsprung-Russell-diagrammet plotter primært farge / varme på en stjerne mot dens absolutte styrke / lysstyrke. Farge og varme er x-aksen. De deler en akse fordi farge og varme korrelerer veldig godt med hverandre. Opp til ca 3500 K overflatetemperatur, stjernene er røde, opp til ca 4500 K de er oransje, opp til ca 6000 K er de gule, opp til rundt 9000 K de er hvite, og utover det er de blå. Noen stjerner, for eksempel Wolf-Rayet-stjerner, har overflatetemperaturer opptil 25 000 K.

Absolutt styrke / lysstyrke er y-aksen til Hertzsprung-Russell-diagrammet. Igjen, som med x-aksen, kan y-aksen dele to variabler fordi de to er korrelert. Absolutt magnitude måles ved bruk av en standard lysskala, mens lysstyrkesiden måles med tanke på solenheter. Solenhetens side er en logaritmisk skala, fordi stjerner varierer i lysstyrken fra så mye som 1/100 000. sola til ~ 100 000 ganger solen. Under en supernova lyser en stjerne så sterkt som fem milliarder ganger solen, selv om dette bare er midlertidig.

Hertzsprung-Russell-diagrammet viser at stjerner klynger seg inn i flere naturlige kategorier: hovedsekvensen (dvergene), som vår sol er medlem av, består av hydrogen-smeltende stjerner; hvite dverger, som har brukt opp sitt kjernebrensel og er i ferd med å kjøle seg ned; og undergigantene, gigantene og supergigantene, som smelter sammen elementer som er tyngre enn hydrogen, som helium.

Hvite dvergstjerner er mye mindre enn solen: de har en diameter som bare ligner den på jorden! Dette er fordi en hvit dverg er en rest av kjernen til en stjerne som tidligere genererte sin egen energi. Dvergstjernene er mye større, på størrelse med solen vår. Gigantene er mye større fremdeles, like store som bane til Mars. Dette er fordi de smelter sammen kjernefysisk drivstoff raskere, varme dem opp og utvide konvolutten.

Standardnavnet for stjerner kommer fra Hertzsprung-Russell-diagrammet. For eksempel, hvis en stjerne er rød og i supergiant-klassen, kalles den en rød supergiant. Solen vår er en hvit dverg. Det er gule giganter, blå giganter, oransje dverger, røde dverger og mange andre kjente stjernekategorier.