Co to jest diagram Hertzsprunga-Russella?

Schemat Hertzsprunga-Russella jest narzędziem używanym przez astronomów i astrofizyków do klasyfikowania różnych typów gwiazd. Czasami nazywa się to diagramem jasności kolorów (CMD).

Diagram Hertzsprunga-Russella przede wszystkim pokazuje kolor / ciepło gwiazdy w stosunku do jej absolutnej jasności / jasności. Kolor i ciepło to oś X. Dzielą one oś, ponieważ kolor i ciepło bardzo dobrze korelują ze sobą. Do około 3500 K temperatury powierzchni, gwiazdy są czerwone, do około 4500 K są pomarańczowe, do około 6000 K są żółte, do około 9000 K są białe, a poza tym są niebieskie. Niektóre gwiazdy, takie jak gwiazdy Wolfa-Rayeta, mają temperaturę powierzchni do 25 000 K.

Bezwzględna jasność / jasność są osią y na schemacie Hertzsprunga-Russella. Ponownie, podobnie jak w przypadku osi x, oś y może dzielić dwie zmienne, ponieważ są one skorelowane. Wartość bezwzględną mierzy się za pomocą standardowej skali jasności, natomiast stronę jasności mierzy się w jednostkach słonecznych. Strona jednostek słonecznych jest skalą logarytmiczną, ponieważ gwiazdy wahają się w zakresie jasności od 1/100 000 Słońca do ~ 100 000 razy Słońce. Podczas supernowej gwiazda świeci tak jasno, jak pięć miliardów razy Słońce, chociaż jest to tylko tymczasowe.

Schemat Hertzsprunga-Russella pokazuje, że gwiazdy skupiają się w kilka naturalnych kategorii: główna sekwencja (karły), której członkiem jest nasze Słońce, składa się z gwiazd łączących się z wodorem; białe karły, które wyczerpały paliwo jądrowe i właśnie się ochładzają; i podżegacze, olbrzymy i nadolbrzymy, które łączą ze sobą pierwiastki cięższe od wodoru, takie jak hel.

Gwiazdy białego karła są znacznie mniejsze niż Słońce: mają średnicę podobną do Ziemi! Jest tak, ponieważ biały karzeł jest pozostałością jądra gwiazdy, która wcześniej wytworzyła własną energię. Gwiazdy karłowate są znacznie większe, mniej więcej wielkości naszego Słońca. Olbrzymy są wciąż znacznie większe, tak duże jak orbita Marsa. Wynika to z faktu, że szybciej topią swoje paliwo jądrowe, podgrzewając je i rozszerzając swoją obwiednię.

Standardowa nazwa gwiazd pochodzi od diagramu Hertzsprunga-Russella. Na przykład, jeśli gwiazda jest czerwona i należy do klasy nadolbrzymów, nazywa się ją czerwoną nadolbrzymem. Nasze Słońce jest białym karłem. Istnieją żółte olbrzymy, niebieskie olbrzymy, pomarańczowe karły, czerwone karły i wiele innych znanych kategorii gwiazd.