Um dos esquemas mais conhecidos para classificar elementos no mundo da ciência é a tabela periódica. Se analisarmos de forma ampla e simplificada, vemos que o Diagrama de Hertzsprung-Russell é como uma tabela periódica, mas das estrelas. Com este diagrama podemos localizar um grupo de estrelas e ver onde está classificado de acordo com suas características. Graças a isso, tem sido possível avançar consideravelmente na observação e classificação dos diferentes grupos de estrelas existentes.
Portanto, vamos dedicar este artigo para contar a você todas as características e importância do diagrama de Hertzsprung-Russell.
Recursos e operação
Vamos tentar entender como funciona o diagrama de Hertzsprung-Russell e em que consiste. Os dois eixos do gráfico medem coisas diferentes. O eixo horizontal mede duas escalas que podem ser resumidas em uma. Quando chegarmos ao fundo, vamos dimensionar a temperatura da superfície da estrela em graus Kelvin, das temperaturas mais altas para as mais baixas.
No topo, vemos algo diferente. Existem várias seções, cada uma marcada com uma letra: O, B, A, F, G, K, M. Este é o tipo espectral. Isso significa que é a cor da estrela. Tal como acontece com o espectro eletromagnético, varia de uma cor azulada a uma cor vermelha. Ambas as escalas indicam o mesmo e concordam entre si, uma vez que o tipo espectral é determinado pela temperatura da superfície da estrela. Conforme sua temperatura aumenta, sua cor também muda. Vai do vermelho ao azulado, antes de passar pelos tons laranja e branco. Nesse tipo de diagrama, você pode comparar facilmente a que temperatura pode ser igual a cada cor da estrela.
Por outro lado, no eixo vertical do diagrama de Hertzsprung-Russell, vemos que ele mede o mesmo conceito. É expresso em diferentes escalas, como luminosidade. No lado esquerdo a luminosidade é medida tomando o sol como referência. Desta forma, uma identificação bastante intuitiva da luminosidade do resto das estrelas é facilitada e o sol é tomado como referência. É fácil ver se uma estrela é mais ou menos luminosa que o Sol, pois temos facilidade na hora de visualizá-la. A escala certa tem uma maneira um pouco mais precisa de medir a luminosidade do que a outra. Ele pode ser medido por magnitude absoluta. Quando olhamos para as estrelas da floresta, um esquilo mais do que outros. Obviamente, em muitas ocasiões isso acontece porque as estrelas se encontram a distâncias diferentes e não porque uma é mais brilhante que a outra.
Brilho de estrela
Quando saímos do céu, vemos que algumas estrelas brilham mais intensamente, mas isso só acontece da nossa perspectiva. Isso é chamado de magnitude aparente de, embora tenha uma pequena diferença: a magnitude aparente de uma estrela é feita fixando o valor que tal luminosidade teria fora de nossa atmosfera, não dentro. Desta forma, a magnitude aparente não estará representando a luminosidade real que a estrela possui. Portanto, uma escala como a do diagrama de Hertzsprung-Russell não pode ser usada.
Para poder medir bem a luminosidade de uma estrela, deve-se usar a magnitude absoluta. Seria a magnitude aparente que uma estrela estaria a 10 parsecs de distância. As estrelas estariam todas à mesma distância e, portanto, a magnitude aparente de uma estrela seria convertida em sua luminosidade real.
A primeira coisa a observar ao olhar para o gráfico é uma grande linha diagonal que vai da esquerda superior para a direita inferior. É conhecida como a sequência principal e é na qual grande parte das estrelas, incluindo o sol, se encontram. Todas as estrelas produzem energia fundindo hidrogênio para produzir hélio dentro delas. Esse é o fator comum que todos eles possuem e o que diferencia sua luminosidade é que o que fazem parte da sequência principal é sua massa. Ou seja, quanto mais massa uma estrela tem, mais rápido o processo de fusão fará com que ela aconteça, então ela terá cada vez mais luminosidade e temperatura de superfície.
Portanto, segue-se que as estrelas que têm uma massa maior estão localizadas mais à esquerda e acima para que tenham mais temperatura e mais luminosidade. Estes são os gigantes azuis. Também temos as estrelas com menor massa que estão à direita e abaixo, portanto, elas têm menos temperatura e luminosidade e são as anãs vermelhas.
Estrelas gigantes e supergigantes do diagrama de Hertzsprung-Russell
Se nos afastarmos da sequência principal, podemos ver outros setores dentro do diagrama. No topo estão os gigantes e supergigantes. Embora tenham a mesma temperatura que muitas outras estrelas da sequência principal, têm uma luminosidade muito maior. Isso se deve ao tamanho. Essas estrelas gigantes são caracterizadas por terem queimado suas reservas de hidrogênio por um longo tempo, então tiveram que começar a usar diferentes combustíveis, como o hélio, para sua função. É então que a luminosidade diminui, pois o combustível não é tão potente.
Este é o destino que contém um grande número de estrelas que estão localizadas na sequência principal. Depende da massa que eles têm, podem ser gigantes ou supergigantes.
Abaixo da seqüência principal, temos as anãs brancas. O destino final da maioria das estrelas que vemos no céu é ser uma anã branca. Durante esta fase, a estrela adota um tamanho muito pequeno e uma densidade enorme. Com o passar do tempo, as anãs brancas se movem cada vez mais para a direita e para baixo no diagrama. Isso ocorre porque perde constantemente luminosidade e temperatura.
Esses são basicamente os principais tipos de estrelas que aparecem neste gráfico. Existem algumas pesquisas atuais que procuram destacar e focar em alguns dos extremos do gráfico para saber tudo com mais profundidade.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o diagrama de Hertzsprung-Russell e suas características.