Le soleil fournit une référence pratique pour décrire d'autres étoiles. La masse du soleil de ce système solaire nous donne une unité pour mesurer la masse des autres étoiles. De même, la luminosité et la température de surface du soleil définissent le centre du diagramme de Hertzsprung-Russell (diagramme H-R). Tracer une étoile sur ce graphique prédit de manière fiable d'autres qualités de l'étoile, telles que la masse et l'âge.
L'axe X
L'axe X du diagramme H-R indique la température de surface de l'étoile en degrés Kelvin. La température augmente de droite à gauche, en arrière par rapport à la plupart des graphiques que vous avez peut-être l'habitude d'utiliser. Le diagramme H-R utilise une échelle de rapport; chaque marque régulièrement espacée représente une température deux fois supérieure à celle de son voisin de droite.
L'axe X peut également être marqué selon la classe spectrale, qui varie de manière prévisible avec sa température de surface. Les étoiles les plus chaudes apparaissent blanches ou même bleues tandis que les plus froides apparaissent rouges. Entre les extrêmes, vous trouverez le soleil de ce système solaire. Les couleurs des étoiles sont classées par lettre, de la plus bleue/la plus chaude à la plus rouge/la plus froide: OBAFGKM.
L'axe Y
L'axe Y indique la luminosité ou la luminosité. Il augmente de bas en haut selon une échelle de ratio. L'unité de mesure la plus courante est une luminosité égale au soleil, de sorte que l'étiquette centrale est 1 (un) et les étiquettes procèdent dans les deux sens par des exposants de 10.
L'axe Y peut également être étiqueté en termes de « grandeur absolue ». Ce terme fait référence à la lumière visible qu'une étoile semblerait émettre si elle se trouvait à 10 parsecs de la terre.
Séquence principale
La phase de séquence principale du cycle de vie d'une étoile est la période pendant laquelle la fusion d'hydrogène a lieu dans son noyau. Mais en termes de diagramme H-R, la « séquence principale » fait également référence à une ligne à peu près diagonale légèrement incurvée en S s'étendant entre les coins supérieur gauche et inférieur droit sur laquelle les étoiles de la séquence principale se présentent. Ils maintiennent une relation prévisible entre la luminosité et la température: plus il fait clair, plus il fait chaud. Ces deux traits augmentent avec la masse d'une étoile; une étoile indiquée plus près du coin supérieur gauche sera "plus lourde" que notre soleil, tandis que les étoiles de la séquence principale en bas à droite seront "plus légères".
Géants rouges
Si les astronomes tracent une étoile nouvellement découverte dans le coin supérieur droit du diagramme H-R, à la fois brillante et froide, ils sauront immédiatement à quelle phase de son cycle de vie l'étoile endure. Le noyau d'une géante rouge, suffisamment chaud pour fusionner l'hélium et des éléments encore plus lourds, a poussé ses couches de coquille si loin qu'elles peuvent se refroidir dans le spectre rouge. Elles doivent leur grande luminosité non pas à leur température, mais à leur taille: les étoiles plus grosses rayonnent plus d'énergie lumineuse.
Naines Blanches
Vous pouvez être tout aussi certain de la phase du cycle de vie d'une étoile à la fois très chaude et très sombre. Le quadrant inférieur gauche du diagramme H-R appartient presque exclusivement aux naines blanches.
Après qu'une géante rouge de masse similaire à notre soleil ait brûlé tout son hélium, la gravité a carte blanche pour comprimer son noyau autant que les électrons de carbone le permettent. Cette grande densité crée une énorme chaleur centrale. Et parce que le noyau est tout ce qui reste à ce stade, la température du noyau est la température de surface. Ainsi, les naines blanches tracent vers la gauche sur le diagramme H-R. Malgré la chaleur, leur petite taille signifie moins d'énergie totale rayonnée - moins de luminosité et une position plus basse sur le diagramme.
En vieillissant, la naine blanche se refroidira, irradiant toute sa chaleur et n'en produisant plus. Sa position sur le diagramme H-R se déplacera vers le bas vers la droite jusqu'à ce qu'il disparaisse de la vue.