Hvordan forklarer HR-diagrammet livets cyklus for en stjerne?

Solen er et praktisk benchmark til beskrivelse af andre stjerner. Massen af ​​dette solsystems sol giver os en enhed til måling af andre stjernes masser. Tilsvarende definerer solens lysstyrke og overfladetemperatur centrum for Hertzsprung-Russell-diagrammet (HR-diagrammet). At planlægge en stjerne på dette diagram forudsiger pålideligt andre stjernekvaliteter, såsom masse og alder.

X-aksen

X-aksen i HR-diagrammet angiver stjernens overfladetemperatur i grader Kelvin. Temperaturen stiger fra højre til venstre - bagud fra de fleste diagrammer, du måske er vant til at bruge. HR-diagrammet bruger en forholdsskala; hvert mærke, der er jævnt fordelt, repræsenterer en temperatur, der er dobbelt så høj som dens nabo til højre.

X-aksen kan også mærkes i henhold til spektral klasse, som varierer forudsigeligt med dens overfladetemperatur. De hotteste stjerner vises hvide eller endda blå, mens de sejeste ser røde ud. Mellem ekstremerne finder du dette solsystems sol. Stjernefarver klassificeres med bogstaver, fra blåeste / hotteste til rødeste / sejeste: OBAFGKM.

Y-aksen

Y-aksen angiver lysstyrke eller lysstyrke. Det stiger fra bund til top ifølge en forholdsskala. Den mest almindelige måleenhed er en lysstyrke svarende til solen, således at centeretiketten er 1 (en), og etiketterne fortsætter i begge retninger med eksponenter på 10.

Y-aksen kan også mærkes i form af "absolut størrelse." Dette udtryk henviser til det synlige lys, som en stjerne ser ud til at udsende, hvis det var 10 parsec fra jorden.

Hovedsekvens

Hovedsekvensfasen af ​​en stjernes livscyklus er den tid, hvor brintfusion finder sted i dens kerne. Men med hensyn til HR-diagrammet henviser "hovedsekvens" også til en groft diagonal, let S-buet linje, der strækker sig mellem de øverste venstre og nederste højre hjørner, som hovedsekvensstjernens kort viser. De opretholder et forudsigeligt forhold mellem lysstyrke og temperatur: jo lysere, jo varmere. Begge disse træk stiger med en stjernes masse; en stjerne, der er angivet tættere på det øverste venstre hjørne, vil være "tungere" end vores sol, mens hoved-sekvensstjernerne nederst til højre vil være "lettere".

Røde kæmper

Skulle astronomer planlægge en nyopdaget stjerne i øverste højre hjørne af HR-diagrammet, idet de begge er lyse og alligevel kølige, ved de straks, hvilken fase af dens livscyklus stjernen holder ud. En rød kæmpes kerne, varm nok til at smelte helium og endnu tungere elementer, har skubbet sine skallag så langt ud, at de kan køle ned i det røde spektrum. De skylder deres store lysstyrke ikke til deres temperatur, men til deres størrelse: større stjerner udstråler mere lysenergi.

Hvide dværge

Du kan være lige så sikker på en stjernes livscyklusfase, der begge er meget varme, men alligevel meget svage. Kvadranten nederst til venstre i HR-diagrammet tilhører næsten udelukkende hvide dværge.

Efter at en rød kæmpe med samme masse som vores sol har brændt hele sit helium op, har tyngdekraften frie tøjler til at komprimere sin kerne så langt som kulstofelektronerne deri tillader det. Denne store tæthed skaber enorm kernevarme. Og fordi kernen er alt, hvad der er tilbage på dette tidspunkt, er kernetemperaturen overfladetemperatur. Således plotter hvide dværge til venstre på HR-diagrammet. Uanset varme betyder deres lille størrelse mindre total udstrålet energi - mindre lysstyrke og en lavere position på diagrammet.

Efterhånden som den bliver ældre, vil den hvide dværg køle af og udstråle al sin varme og producere ikke mere. Dens position på HR-diagrammet bevæger sig nedad mod højre, indtil det forsvinder fra syne.

  • Del
instagram viewer