Ako diagram H-R vysvetľuje životný cyklus hviezdy?

Slnko poskytuje užitočný štandard pre popis ďalších hviezd. Hmotnosť slnka tejto slnečnej sústavy nám dáva jednotku na meranie hmotností iných hviezd. Podobne svietivosť a povrchová teplota slnka definujú stred Hertzsprung-Russellovho diagramu (H-R diagram). Znázornenie hviezdy na tomto grafe spoľahlivo predpovedá ďalšie vlastnosti hviezdy, ako napríklad hmotnosť a vek.

Os X.

Osa X diagramu H-R označuje povrchovú teplotu hviezdy v stupňoch Kelvina. Teplota stúpa sprava doľava - dozadu od väčšiny grafov, na ktoré ste zvyknutí. H-R diagram používa pomerovú stupnicu; každá rovnomerne rozložená značka predstavuje teplotu dvakrát vyššiu ako teplota suseda vpravo.

Os X môže byť tiež označená podľa spektrálnej triedy, ktorá sa predvídateľne líši podľa jej povrchovej teploty. Najteplejšie hviezdy vyzerajú biele alebo dokonca modré, zatiaľ čo najchladnejšie červené. Medzi extrémami nájdete slnko tejto slnečnej sústavy. Farby hviezd sú klasifikované podľa písmen, od najmodrejšej / najteplejšej po najčervenejšiu / najchladnejšiu: OBAFGKM.

Os Y.

Osa Y označuje svietivosť alebo jas. Zvyšuje sa zdola nahor podľa pomerovej stupnice. Najbežnejšou jednotkou merania je svietivosť rovnajúca sa slnku, takže stredový štítok je 1 (jeden) a štítky postupujú v oboch smeroch exponentmi 10.

Os Y môže byť tiež označená ako „absolútna veľkosť“. Tento termín sa vzťahuje na viditeľné svetlo, ktoré by hviezda pravdepodobne emitovala, keby to bolo 10 parsekov od Zeme.

Hlavná postupnosť

Hlavnou fázou sekvencie životného cyklu hviezdy je čas, počas ktorého v jej jadre prebieha fúzia vodíka. Ale pokiaľ ide o H-R diagram, „hlavná sekvencia“ označuje aj zhruba diagonálnu, mierne S-zakrivenú čiaru tiahnucu sa medzi ľavým horným a pravým dolným rohom, na ktorej je označená hviezda hlavnej sekvencie. Udržiavajú predvídateľný vzťah medzi svietivosťou a teplotou: čím jasnejšia, tým horúcejšia. Oba tieto znaky sa zväčšujú s hmotnosťou hviezdy; hviezda označená bližšie k ľavému hornému rohu bude „ťažšia“ ako naše slnko, zatiaľ čo hviezdy hlavnej sekvencie vpravo dole budú „ľahšie“.

Red Giants

Ak by astronómovia vykreslili novoobjavenú hviezdu do pravého horného rohu diagramu H-R, pričom by boli jasné, ale zároveň chladné, okamžite by vedeli, akú fázu svojho životného cyklu hviezda prežíva. Jadro červeného obra, dostatočne horúce na to, aby spojilo hélium a ešte ťažšie prvky, vytlačilo svoje plášťové vrstvy tak ďaleko, že sa môžu ochladiť do červeného spektra. Za svoju veľkú svietivosť vďačia nie svojej teplote, ale svojej veľkosti: väčšie hviezdy vyžarujú viac svetelnej energie.

Biely trpaslíci

Môžete si byť rovnako istí fázou životného cyklu hviezdy, ktorá je veľmi horúca, ale zároveň veľmi slabá. Dolný ľavý kvadrant H-R diagramu patrí takmer výlučne bielym trpaslíkom.

Potom, čo červený gigant podobnej hmotnosti ako naše slnko spáli všetko svoje hélium, má gravitácia voľnú ruku na to, aby stlačila svoje jadro, pokiaľ to uhlíkové elektróny v ňom dovolia. Táto veľká hustota vytvára obrovské jadrové teplo. A pretože jadro je všetko, čo v tomto bode zostáva, je teplota jadra povrchová. Bieli trpaslíci sa teda na H-R diagrame vykresľujú doľava. Napriek malým teplotám ich malá veľkosť znamená menej celkovej vyžarovanej energie - menšiu svietivosť a nižšiu pozíciu na diagrame.

Ako starne, biely trpaslík sa ochladí, bude vyžarovať všetko svoje teplo a už nebude produkovať. Jeho pozícia na H-R diagrame sa bude pohybovať smerom nadol doprava, kým nezmizne z dohľadu.

  • Zdieľam
instagram viewer