Kaip H-R diagrama paaiškina žvaigždės gyvenimo ciklą?

Saulė yra patogus etalonas apibūdinti kitas žvaigždes. Šios Saulės sistemos saulės masė suteikia mums vienetą kitų žvaigždžių masėms matuoti. Panašiai saulės spindesys ir paviršiaus temperatūra apibrėžia Hertzsprung-Russell diagramos centrą (H-R diagrama). Žvaigždės piešimas šioje diagramoje patikimai numato kitas žvaigždės savybes, tokias kaip masė ir amžius.

H-R diagramos X ašis rodo žvaigždės paviršiaus temperatūrą Kelvino laipsniais. Temperatūra didėja iš dešinės į kairę - atgal iš daugelio diagramų, kurias galite naudoti. H-R diagramoje naudojama santykio skalė; kiekvienas tolygiai išdėstytas ženklas nurodo temperatūrą, dvigubai aukštesnę už kaimynės dešinėje esančią.

X ašis taip pat gali būti pažymėta pagal spektro klasę, kuri nuspėjamai skiriasi priklausomai nuo paviršiaus temperatūros. Karščiausios žvaigždės atrodo baltos ar net mėlynos, o šauniausios - raudonos. Tarp kraštutinumų rasite šios saulės sistemos saulę. Žvaigždžių spalvos skirstomos raidėmis, nuo melsviausių / karščiausių iki raudoniausių / šauniausių: OBAFGKM.

Y ašis rodo ryškumą arba ryškumą. Jis didėja iš apačios į viršų pagal santykio skalę. Dažniausias matavimo vienetas yra šviesumas, lygus saulei, kad centrinė etiketė būtų 1 (viena), o etiketės eitų į abi puses 10 rodikliu.

Y ašis taip pat gali būti pažymėta kaip „absoliutus dydis“. Šis terminas reiškia matomą šviesą, kurią žvaigždė skleistų, jei ji būtų 10 parsekų nuo žemės.

Pagrindinė žvaigždės gyvenimo ciklo fazė yra tas laikas, per kurį jos branduolyje vyksta vandenilio sintezė. Tačiau kalbant apie H-R diagramą, „pagrindinė seka“ taip pat reiškia maždaug įstrižą, šiek tiek S išlenktą liniją, besidriekiančią tarp viršutinio kairiojo ir apatinio dešiniojo kampų, ant kurių pagrindinės sekos žvaigždės diagramos. Jie palaiko nuspėjamą ryšį tarp šviesumo ir temperatūros: kuo ryškiau, tuo karščiau. Abi šios savybės didėja kartu su žvaigždės mase; arčiau viršutinio kairio kampo nurodyta žvaigždė bus „sunkesnė“ už mūsų saulę, o apatinės dešinės pagrindinės sekos žvaigždės bus „lengvesnės“.

Jei astronomai planuoja naujai atrastą žvaigždę viršutiniame dešiniajame H-R diagramos kampe, būdami ryškūs, bet vėsūs, jie iš karto sužinos, kokią savo gyvenimo ciklo fazę žvaigždė išgyvena. Raudonas milžino šerdis, pakankamai karštas, kad susilietų helis ir dar sunkesni elementai, išstūmė jo apvalkalo sluoksnius tiek, kad jie galėtų atvėsti į raudoną spektrą. Jie dėkingi už savo didelę šviesą ne dėl temperatūros, o dėl dydžio: didesnės žvaigždės spinduliuoja daugiau šviesos energijos.

Galite būti tikri dėl žvaigždės, kuri yra labai karšta, bet labai blanki, gyvenimo ciklo fazės. Apatinis kairysis H-R diagramos kvadratas beveik išimtinai priklauso baltiems nykštukams.

Po to, kai raudona milžinė, panašios į mūsų saulę masė, sudegina visą savo helį, gravitacija turi laisvę suspausti savo šerdį tiek, kiek leidžia jame esantys anglies elektronai. Šis didelis tankis sukuria milžinišką pagrindinę šilumą. Kadangi šiuo metu liko tik šerdis, šerdies temperatūra yra paviršiaus temperatūra. Taigi baltieji nykštukai H-R diagramoje suplanuoti į kairę. Nepaisant šilumos, jų mažas dydis reiškia mažiau bendros spinduliuojamos energijos - mažiau šviesos ir mažesnę padėtį diagramoje.

Senstant baltasis nykštukas atvės, skleisdamas visą šilumą ir nebegamindamas. Jo padėtis H-R diagramoje judės žemyn dešinės link, kol ji išnyks iš akių.