Hvordan forklarer HR-diagrammet livssyklusen til en stjerne?

Solen gir et praktisk målestokk for å beskrive andre stjerner. Massen til dette solsystemets sol gir oss en enhet for å måle andre stjernes masser. På samme måte definerer solens lysstyrke og overflatetemperatur sentrum for Hertzsprung-Russell-diagrammet (HR-diagrammet). Å planlegge en stjerne på dette diagrammet forutsier pålitelig andre stjernekvaliteter, som masse og alder.

X-aksen

X-aksen til HR-diagrammet indikerer stjernens overflatetemperatur i grader Kelvin. Temperaturen øker fra høyre til venstre - bakover fra de fleste diagrammer du kan være vant til å bruke. HR-diagrammet bruker en forholdsskala; hvert merke som er jevnt fordelt, representerer en temperatur som er dobbelt så høy som til naboen til høyre.

X-aksen kan også merkes i henhold til spektral klasse, som varierer forutsigbart med overflatetemperaturen. De hotteste stjernene virker hvite eller til og med blå, mens de kuleste ser røde ut. Mellom ytterpunktene finner du solens solsystem. Stjernefarger er klassifisert etter bokstav, fra blåeste / hotteste til rødeste / kuleste: OBAFGKM.

instagram story viewer

Y-aksen

Y-aksen indikerer lysstyrke eller lysstyrke. Den øker fra bunn til topp i henhold til en forholdsskala. Den vanligste måleenheten er en lysstyrke som er lik solen, slik at senteretiketten er 1 (en) og etikettene fortsetter i begge retninger med eksponenter på 10.

Y-aksen kan også merkes med "absolutt størrelse". Dette begrepet refererer til det synlige lyset som en stjerne ser ut til å avgi hvis det var 10 parsec fra jorden.

Hovedsekvens

Hovedsekvensfasen i en stjernes livssyklus er den tiden hydrogenfusjon finner sted i kjernen. Men når det gjelder H-R-diagrammet, refererer "hovedsekvens" også til en grovt diagonal, litt S-buet linje som strekker seg mellom øvre venstre og nedre høyre hjørne som hovedsekvensstjerner viser. De opprettholder et forutsigbart forhold mellom lysstyrke og temperatur: jo lysere, varmere. Begge disse egenskapene øker med en stjernemasse; en stjerne som er angitt nærmere det øvre venstre hjørnet vil være "tyngre" enn solen vår, mens nedre-høyre hovedsekvensstjerner vil være "lettere".

Red Giants

Skulle astronomer plotte en nylig oppdaget stjerne i øvre høyre hjørne av HR-diagrammet, både lysende og kult, vil de straks vite hvilken fase av livssyklusen stjernen tåler. En rød kjernes kjerne, varm nok til å smelte helium og enda tyngre elementer, har presset skalllagene så langt ut at de kan kjøle seg ned i det røde spekteret. De skylder sin store lysstyrke ikke til temperaturen, men til deres størrelse: større stjerner utstråler mer lysenergi.

Hvite dverger

Du kan være like sikker på livssyklusfasen til en stjerne som er veldig varm, men veldig svak. Kvadranten nederst til venstre i HR-diagrammet tilhører nesten utelukkende hvite dverger.

Etter at en rød gigant med samme masse som solen vår har brent opp hele heliumet, har tyngdekraften frie tøyler til å komprimere kjernen så langt som karbonelektronene deri tillater. Denne store tettheten skaper enorm kjernevarme. Og fordi kjernen er alt som er igjen på dette punktet, er kjernetemperaturen overflatetemperatur. Dermed plotter hvite dverger til venstre på HR-diagrammet. Uansett varme betyr deres lille størrelse mindre total utstrålt energi - mindre lysstyrke og en lavere posisjon på diagrammet.

Når den eldes, vil den hvite dvergen avkjøles, stråle bort all varmen og produsere ikke mer. Dens posisjon på HR-diagrammet vil bevege seg nedover mot høyre til den forsvinner fra syne.

Teachs.ru
  • Dele
instagram viewer