Kā H-R diagramma izskaidro zvaigznes dzīves ciklu?

Saule nodrošina ērtu etalonu citu zvaigžņu aprakstīšanai. Šīs Saules sistēmas saules masa dod mums vienību citu zvaigžņu masas mērīšanai. Līdzīgi saules spožums un virsmas temperatūra nosaka Hertzsprunga-Rasela diagrammas centru (H-R diagramma). Zvaigznes uzzīmēšana šajā diagrammā ticami paredz citas zvaigznes īpašības, piemēram, masu un vecumu.

H-R diagrammas X ass norāda zvaigznes virsmas temperatūru Kelvina grādos. Temperatūra paaugstinās no labās uz kreiso - atpakaļ no vairuma diagrammu, kuras jūs varat pierast izmantot. H-R diagrammā tiek izmantota attiecību skala; katra vienmērīgi izvietotā atzīme ir temperatūra, kas divreiz pārsniedz tās kaimiņa labo pusi.

X asi var marķēt arī atbilstoši spektrālajai klasei, kas paredzami mainās atkarībā no virsmas temperatūras. Karstākās zvaigznes izskatās baltas vai pat zilas, bet vēsākās - sarkanas. Starp galējībām atradīsit šīs Saules sistēmas sauli. Zvaigžņu krāsas tiek klasificētas pēc burtiem, sākot no zilākajām / karstākajām līdz sarkanākajām / stilīgākajām: OBAFGKM.

Y ass norāda spilgtumu vai spilgtumu. Tas palielinās no apakšas uz augšu atbilstoši proporcijas skalai. Visizplatītākā mērvienība ir spožums, kas vienāds ar sauli, tā ka centrālā etiķete ir 1 (viena) un etiķetes iet abos virzienos ar eksponentiem 10.

Y asi var apzīmēt arī kā "absolūto lielumu". Šis termins attiecas uz redzamo gaismu, kuru zvaigzne varētu izstarot, ja tā būtu 10 parseku no zemes.

Zvaigznes dzīves cikla galvenā secības fāze ir laiks, kurā tās kodolā notiek ūdeņraža saplūšana. Bet, runājot par H-R diagrammu, "galvenā secība" attiecas arī uz aptuveni diagonālu, nedaudz S izliektu līniju, kas stiepjas starp augšējo kreiso un apakšējo labo stūri, uz kuras galvenās secības zvaigznes diagrammas. Viņi uztur paredzamu saistību starp spilgtumu un temperatūru: jo spilgtāk, jo karstāk. Abas šīs īpašības palielinās līdz ar zvaigznes masu; zvaigzne, kas norādīta tuvāk augšējam kreisajam stūrim, būs "smagāka" nekā mūsu saule, savukārt apakšējās labās galvenās kārtas zvaigznes būs "vieglākas".

Ja astronomi H-R diagrammas augšējā labajā stūrī ieplāno nesen atklātu zvaigzni, būdami gan spilgti, bet vēsi, viņi uzreiz uzzinās, kādu dzīves cikla fāzi zvaigzne iztur. Sarkanā milža kodols, kas ir pietiekami karsts, lai sakausētu hēliju un vēl smagākus elementus, ir izbīdījis tā apvalka slāņus tik tālu, ka tie var atdzist sarkanajā spektrā. Viņi parādā savu lielo spožumu nevis temperatūrai, bet gan lielumam: lielākas zvaigznes izstaro vairāk gaismas enerģijas.

Jūs varat būt tikpat pārliecināts par dzīves cikla fāzi zvaigznei, kas ir ļoti karsta, bet ļoti blāva. H-R diagrammas apakšējais kreisais kvadrants gandrīz tikai pieder baltiem punduriem.

Pēc tam, kad sarkanais milzis, kura masa ir līdzīga mūsu saulei, sadedzina visu hēliju, gravitācijai ir brīvas pilnvaras saspiest tās kodolu, ciktāl tajā esošie oglekļa elektroni to atļauj. Šis lielais blīvums rada milzīgu kodola siltumu. Tā kā šajā brīdī ir palicis tikai serdes, kodola temperatūra ir virsmas temperatūra. Tādējādi baltie punduri H-R diagrammā uzzīmē pa kreisi. Neskatoties uz siltumu, to mazais izmērs nozīmē mazāku izstarotās enerģijas daudzumu - mazāku spilgtumu un zemāku pozīciju diagrammā.

Vecumā baltais punduris atdzisīs, izstarojot visu savu siltumu un neradot vairāk. Tās pozīcija H-R diagrammā virzīsies uz leju pa labi, līdz tā pazudīs no redzesloka.