Диаграмма Герцшпрунга-Рассела
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела - это график многих звезд. Она показывает связь между светимостью звезд (то есть, насколько они яркие) и их температурой (насколько они горячие). Эти диаграммы не являются изображениями или картами расположения звезд. Скорее, на диаграммах Герцшпрунга-Рассела каждая звезда изображена на графике зависимости яркости звезды от ее температуры. Диаграммы Герцшпрунга-Рассела также называют диаграммами H-R или HRD.
Пример диаграммы Герцшпрунга-Рассела вы можете увидеть справа. Эта диаграмма основана на измерениях 23 000 звезд в нашей галактике Млечный Путь. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела названа в честь ее создателей, астрономов Эйнара Герцшпрунга и Генри Норриса Рассела.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела с разрешения Ричарда Пауэлла.
Другой взгляд, возможно, более простой для понимания
Эволюционные треки звезд на диаграмме H-R: Солнце = 1
Построение диаграммы Герцшпрунга-Рассела
Вертикальная ось диаграммы Герцшпрунга-Рассела показывает светимость или яркость звезд, как если бы все они были измерены с одного и того же расстояния. Другой термин для этого - абсолютная величина. Чем ярче звезда, тем выше ее участок на этой диаграмме.
Горизонтальная ось показывает температуру поверхности звезд. Однако по мере движения вправо температура понижается, а не повышается. То есть в левой части диаграммы находятся звезды с самыми высокими температурными участками (более 30 000 Кельвинов), в то время как справа показаны звезды с температурой всего 3000К.
В целом, температура звезды связана с ее цветом. В верхней части диаграммы, наряду с температурой, указаны спектральные классы. Самые горячие звезды - сине-белые (класс O), звезды средней температуры - желтые (класс G), а самые холодные - красные (класс M). (Конечно, когда мы говорим "самые холодные" о звездах, мы должны понимать, что самая низкая температура звезды составляет почти 5000 градусов по Фаренгейту).
На самом деле, когда в начале 1900-х годов были разработаны диаграммы Герцшпрунга-Рассела, астрономы не знали, как определить температуру звезды. Первые диаграммы показывали абсолютную величину звезд (где прибавление единицы означало уменьшение яркости примерно в два с половиной раза) в сравнении с цветом, представленным спектральными классами от сине-белого до красного.
Регионы с большим количеством звезд
Как вы можете видеть, при таком построении диаграммы звезды попадают только в определенные области диаграммы. Все звезды в данной области диаграммы Герцшпрунга-Рассела имеют одинаковые светимости и температуры. Основная область появления звезд - это диагональная изогнутая линия, идущая от левого верхнего угла (горячие и яркие) к правому нижнему (более холодные и менее яркие). Это называется Главной последовательностью. Над главной последовательностью находится другая область, содержащая красные гиганты. Ниже находится изогнутая линия, представляющая белые карлики.
Эти коллекции звезд по яркости и температуре важны, когда речь идет о звездной эволюции. В целом, звезды образуются в главной последовательности. (Конечно, когда мы говорим "в главной последовательности", мы на самом деле имеем в виду "с яркостью и температурой, которые заставляют их располагаться в главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга-Рассела"). Через миллиарды лет они превращаются в красных гигантов. Затем, спустя еще один или два миллиарда лет, они сжимаются в белые карлики.
Только в 1930-х и 1940-х годах ученые начали понимать роль ядерного синтеза в создании и поддержании звезд, подобных нашему Солнцу. В наши дни диаграммы Герцшпрунга-Рассела используются для того, чтобы представить студентам звездную эволюцию в картинках. Они больше не используются для разработки новых научных теорий.
На диаграмме Герцшпрунга-Рассела наше Солнце расположено очень близко к середине главной последовательности на пересечении светимости 1 и температуры 5780K. Поэтому Солнце относится к классу G или "желтой звезде").
Вопросы и ответы
В: Что такое диаграмма Герцшпрунга-Рассела?
О: Диаграмма Герцшпрунга-Рассела - это график многих звезд, показывающий зависимость между светимостью звезд и их температурой.
В: Являются ли диаграммы Герцшпрунга-Рассела изображениями или картами, на которых отмечены места расположения звезд?
О: Нет, диаграммы Герцшпрунга-Рассела не являются изображениями или картами того, где находятся звезды. На них каждая звезда изображена на графике зависимости яркости звезды от ее температуры.
В: Как еще называют диаграммы Герцшпрунга-Рассела?
О: Диаграммы Герцшпрунга-Рассела также называют H-R-диаграммами или HRD.
В: Сколько звезд было использовано для создания диаграммы Герцшпрунга-Рассела в тексте?
О: Диаграмма в тексте основана на измерениях 23 000 звезд в нашей галактике Млечный Путь.
В: Кто был создателем диаграммы Герцшпрунга-Рассела?
О: Диаграмма Герцшпрунга-Рассела названа в честь ее создателей, астрономов Эйнара Герцшпрунга и Генри Норриса Рассела.
В: Что измеряет диаграмма Герцшпрунга-Рассела для каждой звезды?
О: Диаграмма Герцшпрунга-Рассела измеряет зависимость яркости или светимости звезды от ее температуры для каждой звезды.
В: Каково значение диаграммы Герцшпрунга-Рассела?
О: Диаграмма Герцшпрунга-Рассела важна тем, что позволяет астрономам классифицировать звезды на основе их температуры и светимости, а также дает представление о возрасте и стадии эволюции звезды.
