Ena najbolj prepoznavnih shem za razvrščanje elementov v svetu znanosti je periodni sistem. Če analiziramo na široko in poenostavljeno, vidimo, da Hertzsprung-Russellov diagram je kot periodni sistem, toda zvezd. S tem diagramom lahko poiščemo skupino zvezd in vidimo, kje je razvrščena glede na njene značilnosti. Zahvaljujoč temu je bilo mogoče znatno napredovati pri opazovanju in razvrščanju različnih skupin zvezd, ki obstajajo.
Zato bomo temu članku posvetili vse značilnosti in pomen diagrama Hertzsprung-Russell.
Značilnosti in delovanje
Poskusili bomo razumeti, kako deluje Hertzsprung-Russell-ov diagram in iz česa je sestavljen. Dve osi na grafu merita različne stvari. Vodoravna os meri dve lestvici, ki ju lahko strnemo v eno. Ko gremo na dno, prilagodimo površinsko temperaturo zvezde v stopinjah Kelvina od najvišjih do najnižjih temperatur.
Na vrhu vidimo nekaj drugačnega. Obstaja več odsekov, ki so označeni z črka: O, B, A, F, G, K, M. To je spektralni tip. Pomeni, da je barve zvezde. Tako kot pri elektromagnetnem spektru je od modrikaste do rdeče barve. Obe lestvici označujeta enako in se strinjata med seboj, saj je spektralni tip odvisen od površinske temperature zvezde. Ko se temperatura poveča, se spremeni tudi njegova barva. Prehaja iz rdeče v modrikasto, preden gre skozi oranžne in bele tone. V tej vrsti diagrama lahko enostavno primerjate, kakšna temperatura je lahko enaka vsaki barvi, ki jo ima zvezda.
Po drugi strani pa na navpični osi diagrama Hertzsprung-Russell vidimo, da meri isti koncept. Izraža se v različnih lestvicah, kot je svetilnost. Na levi strani svetilnost se meri ob upoštevanju sonca. Na ta način je olajšano dokaj intuitivno prepoznavanje svetilnosti preostalih zvezd in sonce jemljemo kot referenco. Preprosto je videti, ali je zvezda bolj ali manj svetleča od sonca, saj jo lahko enostavno vizualiziramo. Desna lestvica ima nekoliko natančnejši način merjenja svetilnosti kot druga. Izmeri se lahko z absolutno velikostjo. Ko gledamo gozd, zvezde veverice bolj kot druge. Očitno se to velikokrat zgodi, ker se zvezde srečujejo na različnih razdaljah in ne zato, ker je ena svetlejša od druge.
Zvezdni sijaj
Ko zapustimo nebo, vidimo, da nekatere zvezde svetijo močneje, vendar se to zgodi le iz naše perspektive. To se imenuje navidezna velikost, čeprav ima majhno razliko: navidezna velikost zvezde nastane s fiksiranjem vrednost, ki bi jo imela takšna svetilnost zunaj našega ozračja, ne znotraj. Tako navidezna velikost ne bo predstavljala resnične svetilnosti, ki jo ima zvezda. Zato lestvice, kakršna je na diagramu Hertzsprung-Russell, ni mogoče uporabiti.
Da bi lahko izmerili svetilnost zvezdne vrtine, je treba uporabiti absolutno velikost. Navidezna velikost bi bila, da bi imela zvezda 10 parsekov stran. Vse zvezde bi bile na isti razdalji, zato bi se navidezna velikost zvezde pretvorila v njeno dejansko svetilnost.
Prvo, kar je treba opaziti pri pogledu na graf, je velika diagonalna črta, ki poteka od zgornje leve proti spodnji desni. Znano je kot glavno zaporedje in v njem se srečuje velik del zvezd, vključno s soncem. Vse zvezde proizvajajo energijo z zlitjem vodika, da v njih nastane helij. To je skupni dejavnik, ki ga imajo vsi, in zaradi česar je njihova svetilnost drugačna, je to, da so del glavnega zaporedja njihova masa. Z drugimi besedami, več mase kot ima zvezda, hitreje bo potekal postopek fuzije, zato bo imela vedno več svetilnosti in površinske temperature.
Iz tega sledi, da so zvezde z večjo maso nameščene bolj levo in zgoraj, tako da imajo več temperature in večjo svetilnost. To so modri velikani. Na desni in spodaj imamo tudi zvezde z manjšo maso, zato imajo manj temperature in svetilnosti in so rdeči palčki.
Velikanske zvezde in supergiganti diagrama Hertzsprung-Russell
Če se odmaknemo od glavnega zaporedja, lahko v diagramu vidimo druge sektorje. Na vrhu so velikani in supergigani. Čeprav imajo enako temperaturo kot mnoge druge zvezde glavnega zaporedja, imajo veliko večjo svetilnost. To je posledica velikosti. Za te orjaške zvezde je značilno, da so dolgo časa gorile zaloge vodika, zato so morali za svojo funkcijo začeti uporabljati različna goriva, kot je helij. Takrat se svetilnost zmanjša, ker gorivo ni tako močno.
To je usoda, ki ima veliko število zvezd, ki se nahajajo v glavnem zaporedju. Odvisno od mase, ki jo imajo, so lahko velikanski ali supergigantski.
Pod glavnim zaporedjem imamo bele palčke. Končni cilj večine zvezd, ki jih vidimo na nebu, je beli škrat. V tej fazi zvezda sprejme zelo majhno velikost in ogromno gostoto. Sčasoma se beli palčki premikajo vse bolj v desno in navzdol po diagramu. To pa zato, ker nenehno izgublja svetilnost in temperaturo.
To so v bistvu glavne vrste zvezd, ki se pojavijo na tem grafu. Obstaja nekaj trenutnih raziskav, ki poskušajo poudariti in se osredotočiti na nekatere skrajnosti grafa, da bi vse podrobneje poznale.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o diagramu Hertzsprung-Russell in njegovih značilnostih.