Една от най-разпознаваемите схеми за класифициране на елементите в света на науката е периодичната таблица. Опростено казано, диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел е като периодична таблица, но за звезди. С тази диаграма можем да локализираме група звезди и да видим къде са класифицирани според техните характеристики. Благодарение на това е постигнат значителен напредък в наблюдението и класификацията на различните съществуващи групи звезди.
Затова ще посветим тази статия, за да ви разкажем всички характеристики и значението на диаграмата Hertzsprung-Russell.
Характеристики и експлоатация
Нека се опитаме да разберем как работи диаграмата на Hertzsprung-Russell и от какво се състои. Двете оси на графиката измерват различни неща. Хоризонталната ос измерва две скали, които могат да бъдат обобщени в една. Когато отидете на дъното, виждаме ескалация на температурата на повърхността на звездата в градуси по Келвин от най-високите до най-ниските температури.
В горната част виждаме нещо различно. Има серия от секции, всяка от които е обозначена с буква: O, B, A, F, G, K, M. Това представлява спектралния тип, който показва цвета на звездата. Точно както електромагнитния спектър, той варира от синкав до червен. И двете скали показват едно и също нещо и са съвместими една с друга, защото спектралният тип се определя от температурата на повърхността на звездата. С повишаването на температурата цветът на звездата също се променя, преминавайки от червено към синкаво, преминавайки през оранжеви и бели тонове по пътя. Тези видове диаграми позволяват лесно сравняване на температурите, свързани с всеки цвят на звездата.
От друга страна, вертикалната ос на диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел измерва същата концепция, изразена в различни скали, като например светимостта. Вляво светимостта се измерва спрямо слънцето. Това улеснява сравнително интуитивното идентифициране на светимостта на други звезди, като се използва слънцето като отправна точка. Лесно е да се види дали една звезда е по-силна или по-слаба от слънцето, предвид визуалната ѝ прилика. Дясната скала измерва светимостта по малко по-прецизен начин. Тя може да се измери с помощта на абсолютна величина. Например, когато гледаме звезди в гора, една звезда може да изглежда по-ярка от другите. Очевидно това често се случва, защото звездите са на различни разстояния, а не защото едната е по своята същност по-ярка от другата.
Звезден блясък
Когато погледнем небето, виждаме, че някои звезди изглеждат по-ярки, но това се случва само от наша гледна точка. Това се нарича видима величина, въпреки че има малка разлика: видимата величина на една звезда се определя чрез фиксиране на стойността, която нейната светимост би имала извън нашата атмосфера, а не в нея. Следователно, видимата величина не представлява действителната светимост на звездата. Следователно, скала като тази на диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел не може да се използва.
За да може да се измери яркостта на звезден кладенец, трябва да се използва абсолютната величина. Би било очевидната величина, че една звезда ще има 10 парсека разстояние. Всички звезди ще бъдат на едно и също разстояние и следователно видимата величина на звездата ще бъде преобразувана в действителната й светимост.
Първото нещо, което трябва да забележим, когато разглеждаме графиката, е голяма диагонална линия, която минава от горе вляво до долу вдясно. Това е известна като главна последователност и там се намират повечето звезди, включително Слънцето. Всички звезди произвеждат енергия чрез сливане на водород, за да създадат хелий в ядрата си. Това е общият фактор, който всички те споделят, а това, което отличава тяхната светимост, е тяхната маса. С други думи, колкото по-масивна е една звезда, толкова по-бърз е процесът на сливане, което води до по-голяма светимост и повърхностна температура.
Следователно, звездите с по-голяма маса са разположени по-наляво и по-високо, и следователно имат по-високи температури и по-голяма светимост. Това са сините гиганти. Имаме и звезди с по-ниска маса, разположени вдясно и по-надолу, и следователно имат по-ниски температури и светимост; това са червените джуджета.
Гигантски звезди и супергиганти на диаграмата Херцспрунг-Ръсел
Ако се отдалечим от главната последователност, можем да видим други сектори в диаграмата. Най-отгоре са гигантите и свръхгигантите. Въпреки че имат същата температура като много други звезди от главната последователност, те имат много по-голяма светимост. Това се дължи на техния размер. Тези гигантски звезди се характеризират с това, че отдавна са изчерпали водородните си запаси, така че е трябвало да започнат да използват различни горива, като хелий, за своето функциониране. Тогава светимостта им намалява, защото горивото не е толкова мощно.
Това е съдбата, която държи голям брой звезди, които се намират в основната последователност. Зависи от масата, която имат, те могат да бъдат гигантски или супергигантски.
Под главната последователност са белите джуджета. Крайната съдба на повечето звезди, които виждаме в небето, е да се превърнат в бели джуджета. По време на тази фаза звездата става много малка и изключително плътна. С течение на времето белите джуджета се придвижват по-надясно и надолу по диаграмата. Това е така, защото те постоянно губят светимост и температура.
По принцип това са основните типове звезди, които се появяват в тази диаграма. Има някои текущи изследвания, които се опитват да подчертаят и да се съсредоточат върху някои от крайностите на графиката, за да се разбере всичко по-задълбочено.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за диаграмата Hertzsprung-Russell и нейните характеристики.