Солнце - удобный ориентир для описания других звезд. Масса солнца этой солнечной системы дает нам единицу измерения масс других звезд. Точно так же светимость Солнца и температура поверхности определяют центр диаграммы Герцшпрунга-Рассела (диаграмма H-R). Нанесение звезды на эту диаграмму надежно предсказывает другие качества звезды, такие как масса и возраст.
Ось X
Ось X диаграммы HR показывает температуру поверхности звезды в градусах Кельвина. Температура увеличивается справа налево - в обратном направлении от большинства диаграмм, которые вы, возможно, использовали. Диаграмма H-R использует шкалу отношений; каждая равномерно расположенная метка представляет собой температуру, вдвое превышающую температуру ее соседа справа.
Ось X также может быть помечена в соответствии со спектральным классом, который предсказуемо меняется в зависимости от температуры поверхности. Самые горячие звезды кажутся белыми или даже синими, а самые холодные - красными. Между крайностями вы найдете солнце этой солнечной системы. Цвета звезд классифицируются по буквам, от самого синего / самого горячего до самого красного / самого холодного: OBAFGKM.
Ось Y
Ось Y показывает яркость или яркость. Он увеличивается снизу вверх в соответствии со шкалой соотношений. Самая распространенная единица измерения - это яркость, равная солнцу, так что центральная метка равна 1 (единица), а метки идут в обоих направлениях с показателем 10.
Ось Y также может быть обозначена как «абсолютная величина». Этот термин относится к видимому свету, который, казалось бы, излучала бы звезда, если бы она находилась на расстоянии 10 парсек от Земли.
Основная последовательность
Фаза главной последовательности жизненного цикла звезды - это время, в течение которого в ее ядре происходит синтез водорода. Но с точки зрения диаграммы H-R, «главная последовательность» также относится к грубо диагональной, слегка изогнутой S-образной линии, проходящей между верхним левым и нижним правым углами, на которой изображены звезды главной последовательности. Они поддерживают предсказуемую взаимосвязь между светимостью и температурой: чем ярче, тем горячее. Обе эти характеристики увеличиваются с увеличением массы звезды; звезда, указанная ближе к левому верхнему углу, будет «тяжелее» нашего Солнца, а звезды главной последовательности в правом нижнем углу будут «легче».
Красные гиганты
Если астрономы начертят недавно открытую звезду в правом верхнем углу диаграммы H-R, яркую, но холодную, они сразу узнают, в какой фазе своего жизненного цикла находится звезда. Ядро красного гиганта, достаточно горячее, чтобы плавить гелий и даже более тяжелые элементы, раздвинуло слои своей оболочки так далеко, что они могут охладиться до красного спектра. Они обязаны своей большой светимостью не своей температуре, а своим размерам: более крупные звезды излучают больше световой энергии.
Белые карлики
Вы можете быть уверены в фазе жизненного цикла звезды, которая одновременно и очень горячая, и очень тусклая. Нижний левый квадрант диаграммы HR принадлежит почти исключительно белым карликам.
После того, как красный гигант с массой, подобной нашему Солнцу, сожжет весь свой гелий, гравитация получает полную свободу действий, чтобы сжать его ядро настолько, насколько позволят электроны углерода в нем. Эта большая плотность создает огромное количество тепла в ядре. И поскольку ядро - это все, что осталось на данный момент, внутренняя температура - это температура поверхности. Таким образом, белые карлики располагаются слева на диаграмме H-R. Несмотря на тепло, их небольшой размер означает меньшую общую излучаемую энергию - меньшую яркость и более низкое положение на диаграмме.
С возрастом белый карлик остывает, излучая все свое тепло и больше не производя. Его положение на диаграмме H-R будет двигаться вниз вправо, пока не исчезнет из поля зрения.