Jedna od najprepoznatljivijih shema za klasificiranje elemenata u svijetu znanosti je periodni sustav. Ako široko i pojednostavljeno analiziramo, vidimo da Hertzsprung-Russell-ov dijagram to je poput periodnog sustava, ali zvijezda. Ovim dijagramom možemo locirati skupinu zvijezda i vidjeti gdje je klasificirana prema svojim karakteristikama. Zahvaljujući tome, bilo je moguće znatno unaprijediti promatranje i klasifikaciju različitih skupina zvijezda koje postoje.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve karakteristike i važnost Hertzsprung-Russella dijagrama.
Značajke i rad
Pokušat ćemo shvatiti kako Hertzsprung-Russell dijagram djeluje i od čega se sastoji. Dvije osi na grafikonu mjere različite stvari. Vodoravna os mjeri dvije ljestvice koje se mogu sažeti u jednu. Kad idemo na dno, pomjerimo površinsku temperaturu zvijezde u stupnjevima Kelvina s najviših na najniže temperature.
Na vrhu vidimo nešto drugačije. Postoji niz odjeljaka koji su svaki označeni s slovo: O, B, A, F, G, K, M. Ovo je spektralni tip. Znači da je boje zvijezde. Kao i kod elektromagnetskog spektra, on se kreće od plavkaste do crvene boje. Obje ljestvice ukazuju na isto i međusobno se slažu jer je spektralni tip određen površinskom temperaturom zvijezde. Kako mu se temperatura povećava, mijenja se i boja. Iz crvene postaje u plavkastu, prije nego što prođe kroz narančaste i bijele tonove. Na ovom tipu dijagrama možete lako usporediti kojoj temperaturi može odgovarati svaka boja koju ima zvijezda.
S druge strane, na vertikalnoj osi Hertzsprung-Russellovog dijagrama vidimo da mjeri isti koncept. Izražava se u različitim ljestvicama poput svjetlosti. S lijeve strane sjaj se mjeri uzimajući sunce kao referencu. Na taj način olakšava se prilično intuitivno prepoznavanje sjaja ostalih zvijezda i sunce se uzima kao referenca. Lako je vidjeti je li zvijezda više ili manje svjetleća od sunca jer nam je lako što se njezine vizualizacije tiče. Desna skala ima malo precizniji način mjerenja sjaja od druge. Može se izmjeriti apsolutnom veličinom. Kad pogledamo šumu, zvijezde su jedna vjeverica više od ostalih. Očito se u mnogim prilikama to događa zato što se zvijezde susreću na različitim udaljenostima, a ne zato što je jedna svjetlija od druge.
Zvjezdani sjaj
Kad napustimo nebo, vidimo da neke zvijezde sjaje jače, ali to se događa samo iz naše perspektive. To se naziva prividna veličina, iako ima malu razliku: prividna veličina zvijezde nastaje fiksiranjem vrijednost koju bi takva sjaj imala izvan naše atmosfere, a ne iznutra. Na taj način prividna veličina neće predstavljati stvarnu sjajnost koju zvijezda ima. Stoga se ne može koristiti ljestvica poput one na Hertzsprung-Russellovom dijagramu.
Da bi se mogla dobro izmjeriti sjaj zvijezde, mora se koristiti apsolutna veličina. Bila bi prividna veličina da bi zvijezda imala udaljenosti od 10 parseka. Sve zvijezde bile bi na istoj udaljenosti, pa bi se stoga prividna veličina zvijezde pretvorila u njezinu stvarnu sjajnost.
Prvo što treba uočiti gledajući graf je velika dijagonalna crta koja prolazi od gornjeg lijevog do donjeg desnog dijela. Poznat je kao glavni slijed i u njemu se susreće velik dio zvijezda, uključujući i sunce. Sve zvijezde proizvode energiju stapanjem vodika da bi stvorile helij u sebi. To je zajednički čimbenik koji imaju svi oni, a ono što njihovu svjetlost čini drugačijom jest to što je dio glavnog niza njihova masa. To će reći, što više zvijezda ima masu, brži proces fuzije uzrokovat će njezino odvijanje, pa će imati sve više i više sjaja i površinske temperature.
Stoga slijedi da su zvijezde koje imaju veću masu smještene dalje lijevo i gore, tako da imaju više temperature i veću osvjetljenost. Ovo su plavi divovi. Imamo i zvijezde s manjom masom koje su zdesna i dolje, tako da imaju manje temperature i osvijetljenosti i jesu crveni patuljci.
Divovske zvijezde i supergiganti Hertzsprung-Russellovog dijagrama
Ako se odmaknemo od glavnog niza, možemo vidjeti druge sektore unutar dijagrama. Na vrhu su divovi i supergiganti. Iako imaju istu temperaturu kao i mnoge druge zvijezde u glavnom nizu, imaju puno veću sjaj. To je zbog veličine. Za ove divovske zvijezde karakteristično je da su dugo gorile svoje rezerve vodika, pa su zbog svoje funkcije morali početi koristiti različita goriva, poput helija. Tada se sjaj smanjuje, jer gorivo nije toliko snažno.
To je sudbina koja drži velik broj zvijezda koje se nalaze u glavnom nizu. Ovisi o masi koju imaju, mogu biti gigantski ili supergigantski.
Ispod glavne sekvence imamo bijele patuljke. Konačno odredište većine zvijezda koje vidimo na nebu je biti bijeli patuljak. Tijekom ove faze, zvijezda usvaja vrlo malu veličinu i ogromnu gustoću. Kako vrijeme prolazi, bijeli patuljci se pomiču sve dalje udesno i dolje po dijagramu. To je zato što neprestano gubi osvjetljenost i temperaturu.
To su u osnovi glavne vrste zvijezda koje se pojavljuju na ovom grafikonu. Postoje neka trenutna istraživanja koja pokušavaju istaknuti i usredotočiti se na neke krajnosti grafikona kako bi se sve dublje saznalo.
Nadam se da ćete s ovim podacima saznati više o Hertzsprung-Russell-ovom dijagramu i njegovim karakteristikama.