Il sole fornisce un utile punto di riferimento per descrivere altre stelle. La massa del sole di questo sistema solare ci fornisce un'unità per misurare le masse di altre stelle. Allo stesso modo, la luminosità del sole e la temperatura superficiale definiscono il centro del diagramma di Hertzsprung-Russell (diagramma H-R). Tracciare una stella su questo grafico prevede in modo affidabile altre qualità della stella, come la massa e l'età.
L'asse X
L'asse X del diagramma H-R indica la temperatura superficiale della stella in gradi Kelvin. La temperatura aumenta da destra a sinistra, all'indietro rispetto alla maggior parte dei grafici che potresti essere abituato a utilizzare. Il diagramma H-R utilizza una scala di rapporti; ogni segno equidistante rappresenta una temperatura doppia di quella del suo vicino a destra.
L'asse X può anche essere etichettato in base alla classe spettrale, che varia prevedibilmente con la sua temperatura superficiale. Le stelle più calde appaiono bianche o addirittura blu mentre le più fredde appaiono rosse. Tra gli estremi, troverai il sole di questo sistema solare. I colori delle stelle sono classificati per lettera, dal più blu/caldo al più rosso/freddo: OBAFGKM.
L'asse Y
L'asse Y indica la luminosità, o luminosità. Aumenta dal basso verso l'alto secondo una scala di rapporti. L'unità di misura più comune è una luminosità uguale al sole, tale che l'etichetta centrale sia 1 (uno) e le etichette procedano in entrambe le direzioni per esponenti di 10.
L'asse Y può anche essere etichettato in termini di "grandezza assoluta". Questo termine si riferisce alla luce visibile che una stella sembrerebbe emettere se si trovasse a 10 parsec dalla terra.
Sequenza principale
La fase principale della sequenza del ciclo di vita di una stella è quel tempo durante il quale avviene la fusione dell'idrogeno nel suo nucleo. Ma in termini di diagramma H-R, "sequenza principale" si riferisce anche a una linea approssimativamente diagonale, leggermente curva a S che si estende tra gli angoli in alto a sinistra e in basso a destra su cui mappano le stelle della sequenza principale. Mantengono una relazione prevedibile tra luminosità e temperatura: più sono luminose, più sono calde. Entrambi questi tratti aumentano con la massa di una stella; una stella indicata più vicino all'angolo in alto a sinistra sarà "più pesante" del nostro sole, mentre le stelle della sequenza principale in basso a destra saranno "più leggere".
Giganti rossi
Se gli astronomi tracciano una stella appena scoperta nell'angolo in alto a destra del diagramma H-R, essendo sia luminosa che fredda, sapranno immediatamente quale fase del suo ciclo di vita sta sopportando la stella. Il nucleo di una gigante rossa, abbastanza caldo da fondere l'elio e anche elementi più pesanti, ha spinto i suoi strati di guscio così lontano da potersi raffreddare nello spettro rosso. Devono la loro grande luminosità non alla loro temperatura, ma alla loro dimensione: le stelle più grandi irradiano più energia luminosa.
Nane bianche
Puoi essere altrettanto certo della fase del ciclo di vita di una stella che è sia molto calda che molto fioca. Il quadrante in basso a sinistra del diagramma H-R appartiene quasi esclusivamente alle nane bianche.
Dopo che una gigante rossa di massa simile al nostro sole ha bruciato tutto il suo elio, la gravità ha libero sfogo per comprimere il suo nucleo fino a quando gli elettroni di carbonio in esso lo consentiranno. Questa grande densità crea un enorme calore del nucleo. E poiché il nucleo è tutto ciò che rimane a questo punto, la temperatura interna è la temperatura superficiale. Pertanto, le nane bianche tracciano a sinistra sul diagramma H-R. Nonostante il calore, le loro piccole dimensioni significano meno energia totale irradiata, meno luminosità e una posizione più bassa sul diagramma.
Invecchiando, la nana bianca si raffredderà, irradiando tutto il suo calore e non producendo più. La sua posizione sul diagramma H-R si sposterà verso il basso verso destra fino a scomparire dalla vista.