Die Sonne ist ein praktischer Maßstab für die Beschreibung anderer Sterne. Die Masse der Sonne dieses Sonnensystems gibt uns eine Einheit, um die Massen anderer Sterne zu messen. Ebenso bestimmen die Leuchtkraft und Oberflächentemperatur der Sonne das Zentrum des Hertzsprung-Russell-Diagramms (H-R-Diagramm). Die Darstellung eines Sterns auf dieser Karte sagt zuverlässig andere Eigenschaften des Sterns wie Masse und Alter voraus.
Die X-Achse
Die X-Achse des H-R-Diagramms gibt die Oberflächentemperatur des Sterns in Grad Kelvin an. Die Temperatur steigt von rechts nach links – von den meisten Diagrammen, die Sie vielleicht gewohnt sind, rückwärts. Das H-R-Diagramm verwendet eine Verhältnisskala; jede gleichmäßig verteilte Markierung repräsentiert eine Temperatur, die doppelt so hoch ist wie die ihres Nachbarn rechts.
Die X-Achse kann auch nach der Spektralklasse beschriftet werden, die vorhersehbar mit ihrer Oberflächentemperatur variiert. Die heißesten Sterne erscheinen weiß oder sogar blau, während die kühlsten rot erscheinen. Zwischen den Extremen finden Sie die Sonne dieses Sonnensystems. Sternfarben werden nach Buchstaben klassifiziert, von blau/heiß bis rötlich/kühl: OBAFGKM.
Die Y-Achse
Die Y-Achse zeigt die Leuchtkraft oder Helligkeit an. Er steigt von unten nach oben gemäß einer Verhältnisskala an. Die gebräuchlichste Maßeinheit ist eine Helligkeit gleich der Sonne, sodass das mittlere Label 1 (eins) ist und die Labels in beide Richtungen mit Exponenten von 10 fortschreiten.
Die Y-Achse kann auch als "absolute Größe" bezeichnet werden. Dieser Begriff bezieht sich auf das sichtbare Licht, das ein Stern zu emittieren scheint, wenn er 10 Parsec von der Erde entfernt wäre.
Hauptfolge
Die Hauptsequenzphase des Lebenszyklus eines Sterns ist die Zeit, in der in seinem Kern die Wasserstofffusion stattfindet. Aber in Bezug auf das H-R-Diagramm bezieht sich "Hauptreihenfolge" auch auf eine ungefähr diagonale, leicht S-gekrümmte Linie, die sich zwischen der oberen linken und unteren rechten Ecke erstreckt, auf der die Hauptreihensternkarte liegt. Sie halten eine vorhersehbare Beziehung zwischen Leuchtkraft und Temperatur aufrecht: je heller, desto heißer. Beide dieser Eigenschaften nehmen mit der Masse eines Sterns zu; ein Stern, der näher an der oberen linken Ecke angezeigt wird, ist "schwerer" als unsere Sonne, während die Sterne der unteren rechten Hauptreihe "leichter" sind.
Rote Riesen
Sollten Astronomen einen neu entdeckten Stern in der oberen rechten Ecke des H-R-Diagramms einzeichnen, der sowohl hell als auch kühl ist, wissen sie sofort, welche Phase seines Lebenszyklus der Stern durchmacht. Der Kern eines Roten Riesen, der heiß genug ist, um Helium und noch schwerere Elemente zu verschmelzen, hat seine Hüllenschichten so weit nach außen gedrückt, dass sie in das rote Spektrum abkühlen können. Ihre große Leuchtkraft verdanken sie nicht ihrer Temperatur, sondern ihrer Größe: Größere Sterne strahlen mehr Lichtenergie aus.
Weiße Zwerge
Sie können sich der Lebenszyklusphase eines Sterns genauso sicher sein, der sowohl sehr heiß als auch sehr dunkel ist. Der untere linke Quadrant des H-R-Diagramms gehört fast ausschließlich zu Weißen Zwergen.
Nachdem ein roter Riese von ähnlicher Masse wie unsere Sonne sein gesamtes Helium verbrennt, kann die Schwerkraft seinen Kern so weit komprimieren, wie es die Kohlenstoffelektronen darin zulassen. Diese große Dichte erzeugt eine enorme Kernwärme. Und weil an dieser Stelle nur noch der Kern übrig ist, ist die Kerntemperatur die Oberflächentemperatur. Daher sind weiße Zwerge im H-R-Diagramm links eingezeichnet. Ungeachtet der Hitze bedeutet ihre geringe Größe eine geringere Gesamtenergiestrahlung – weniger Leuchtkraft und eine niedrigere Position im Diagramm.
Mit zunehmendem Alter kühlt der Weiße Zwerg ab, strahlt seine ganze Wärme ab und produziert nichts mehr. Seine Position auf dem HR-Diagramm bewegt sich nach rechts nach unten, bis es aus dem Blickfeld verschwindet.