แผนภาพ Hertzsprung-Russell

หนึ่งในโครงร่างที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดสำหรับการจำแนกองค์ประกอบในโลกของวิทยาศาสตร์คือตารางธาตุ หากเราวิเคราะห์อย่างกว้าง ๆ และเข้าใจง่ายขึ้นเราจะเห็นว่าไฟล์ แผนภาพ Hertzsprung-Russell มันเหมือนตารางธาตุ แต่เป็นของดวงดาว ด้วยแผนภาพนี้เราสามารถค้นหากลุ่มของดวงดาวและดูว่ามันถูกจัดประเภทตามลักษณะของดาวที่ใด ด้วยเหตุนี้จึงมีความเป็นไปได้ที่จะทำให้การสังเกตและการจำแนกกลุ่มดาวต่างๆที่มีอยู่ก้าวหน้าไปได้มาก

ดังนั้นเราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณถึงลักษณะและความสำคัญทั้งหมดของแผนภาพ Hertzsprung-Russell

คุณสมบัติและการใช้งาน

เราจะพยายามทำความเข้าใจว่าแผนภาพ Hertzsprung-Russell ทำงานอย่างไรและประกอบด้วยอะไรบ้าง แกนทั้งสองบนกราฟจะวัดสิ่งที่แตกต่างกัน แกนนอนจะวัดสองสเกลที่สรุปเป็นเครื่องเดียวได้ เมื่อเราไปที่ด้านล่างลองปรับขนาดอุณหภูมิพื้นผิวของดาวเป็นองศาเคลวินจากอุณหภูมิสูงสุดไปยังอุณหภูมิต่ำสุด

ที่ด้านบนเราเห็นบางอย่างที่แตกต่างกัน มีหลายส่วนที่แต่ละส่วนมีเครื่องหมาย จดหมาย: O, B, A, F, G, K, M. นี่คือประเภทสเปกตรัม ก็หมายความว่าเป็นสีของดาว เช่นเดียวกับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีตั้งแต่สีฟ้าไปจนถึงสีแดง เกล็ดทั้งสองบ่งชี้เหมือนกันและเห็นพ้องกันเนื่องจากชนิดของสเปกตรัมถูกกำหนดโดยอุณหภูมิพื้นผิวของดาว เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นสีของมันก็จะเปลี่ยนไปด้วย เปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินก่อนจะเปลี่ยนเป็นโทนสีส้มและสีขาว ในแผนภาพประเภทนี้คุณสามารถเปรียบเทียบอุณหภูมิแต่ละสีที่ดาวมีค่าเท่ากันได้อย่างง่ายดาย

ในทางกลับกันบนแกนแนวตั้งของแผนภาพเฮิร์ทซ์สปริง - รัสเซลเราจะเห็นว่ามันวัดแนวคิดเดียวกัน มันแสดงออกในระดับที่แตกต่างกันเช่นความส่องสว่าง ทางด้านซ้าย ความส่องสว่างถูกวัดโดยใช้ดวงอาทิตย์เป็นข้อมูลอ้างอิง ด้วยวิธีนี้การระบุความส่องสว่างของดวงดาวอื่น ๆ ที่ค่อนข้างใช้งานง่ายจะช่วยอำนวยความสะดวกและนำดวงอาทิตย์มาเป็นข้อมูลอ้างอิง เป็นเรื่องง่ายที่จะดูว่าดาวฤกษ์ส่องสว่างมากหรือน้อยกว่าดวงอาทิตย์เนื่องจากเรามองเห็นได้ง่าย เครื่องชั่งที่เหมาะสมมีวิธีการวัดความส่องสว่างที่แม่นยำกว่าอีกเล็กน้อย สามารถวัดได้โดยขนาดสัมบูรณ์ เมื่อเรามองไปที่หมู่ดาวในป่ามีกระรอกมากกว่าตัวอื่น ๆ เห็นได้ชัดว่าหลายครั้งสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากดวงดาวมาบรรจบกันในระยะทางที่ต่างกันไม่ใช่เพราะดวงหนึ่งสว่างกว่าดวงอื่น

ส่องแสงดาว

เมื่อเราออกจากท้องฟ้าเราจะเห็นว่าดวงดาวบางดวงส่องสว่างขึ้น แต่มันเกิดขึ้นจากมุมมองของเราเท่านั้น สิ่งนี้เรียกว่าขนาดที่เห็นได้ชัดของแม้ว่าจะมีความแตกต่างกันเล็กน้อย: ขนาดที่ชัดเจนของดาวเกิดจากการตรึง คุณค่าที่ความส่องสว่างดังกล่าวจะมีอยู่ภายนอกบรรยากาศของเราไม่ใช่ภายใน ด้วยวิธีนี้ขนาดที่ปรากฏจะไม่แสดงถึงความส่องสว่างที่แท้จริงของดาวฤกษ์ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้มาตราส่วนเช่นเดียวกับในแผนภาพเฮิรตซ์ - รัสเซลได้

เพื่อให้สามารถวัดความส่องสว่างของดาวได้ดีต้องใช้ขนาดสัมบูรณ์ มันจะเป็นขนาดที่ชัดเจนว่าดาวจะมีพาร์เซกอยู่ห่างออกไป 10 พาร์เซก ดวงดาวทั้งหมดจะอยู่ในระยะทางเท่ากันดังนั้นขนาดของดาวที่ปรากฏจะถูกเปลี่ยนเป็นความส่องสว่างที่แท้จริงของมัน

สิ่งแรกที่ต้องสังเกตเมื่อดูกราฟคือเส้นทแยงมุมขนาดใหญ่ที่วิ่งจากด้านซ้ายบนไปทางขวาล่าง เป็นที่รู้จักกันในชื่อลำดับหลักและเป็นส่วนที่ส่วนใหญ่ของดวงดาวรวมทั้งดวงอาทิตย์มาบรรจบกัน ดาวทุกดวงผลิตพลังงานโดยการหลอมรวมไฮโดรเจนเพื่อผลิตฮีเลียมภายในพวกมัน นี่คือปัจจัยทั่วไปที่พวกเขาทั้งหมดมีและสิ่งที่ทำให้ความส่องสว่างแตกต่างกันก็คือสิ่งที่พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของลำดับหลักคือมวลของพวกมัน กล่าวคือยิ่งดาวมีมวลมากเท่าไหร่กระบวนการหลอมรวมก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้นดังนั้นจึงมีความส่องสว่างและอุณหภูมิพื้นผิวมากขึ้นเรื่อย ๆ

ดังนั้นจึงเป็นไปตามที่ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะอยู่ห่างออกไปทางซ้ายขึ้นไปจึงมีอุณหภูมิมากกว่าและมีความส่องสว่างมากขึ้น เหล่านี้เป็น ยักษ์สีฟ้า นอกจากนี้เรายังมีดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าซึ่งอยู่ทางด้านขวาและด้านล่างดังนั้นพวกมันจึงมีอุณหภูมิและความส่องสว่างน้อยกว่าและเป็นดาวแคระแดง

ดาวยักษ์และ supergiants ของแผนภาพ Hertzsprung-Russell

ถ้าเราย้ายออกจากลำดับหลักเราจะเห็นภาคอื่น ๆ ในแผนภาพ ที่ด้านบนสุดคือยักษ์ใหญ่และยักษ์ใหญ่ แม้ว่าดาวเหล่านี้จะมีอุณหภูมิเท่ากันกับดาวในลำดับหลักอื่น ๆ แต่ก็มีความส่องสว่างสูงกว่ามาก เนื่องจากขนาด ดาวยักษ์เหล่านี้มีลักษณะการเผาผลาญไฮโดรเจนสำรองเป็นเวลานานดังนั้นพวกเขาจึงต้องเริ่มใช้เชื้อเพลิงชนิดต่างๆเช่นฮีเลียมเพื่อทำหน้าที่ของพวกมัน เมื่อถึงเวลานั้นความส่องสว่างจะลดลงเนื่องจากเชื้อเพลิงไม่ได้มีพลังมากนัก

นี่คือชะตากรรมที่ถือดวงดาวจำนวนมากซึ่งตั้งอยู่ในลำดับหลัก ขึ้นอยู่กับมวลที่มีอาจมีขนาดมหึมาหรือมหึมา

ด้านล่างลำดับหลักเรามีดาวแคระขาว ปลายทางสุดท้ายของดวงดาวส่วนใหญ่ที่เราเห็นบนท้องฟ้าคือการเป็นดาวแคระขาว ในช่วงนี้ ดาวฤกษ์มีขนาดเล็กมากและมีความหนาแน่นมหาศาล เมื่อเวลาผ่านไปดาวแคระขาวจะเคลื่อนที่ไปทางขวามากขึ้นเรื่อย ๆ ตามแผนภาพ เนื่องจากสูญเสียความส่องสว่างและอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง

โดยพื้นฐานแล้วดาวเหล่านี้เป็นประเภทหลักของดาวที่ปรากฏบนกราฟนี้ มีงานวิจัยในปัจจุบันที่พยายามเน้นและมุ่งเน้นไปที่กราฟสุดขั้วบางอย่างเพื่อให้ทราบทุกอย่างในเชิงลึกมากขึ้น

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแผนภาพ Hertzsprung-Russell และคุณลักษณะต่างๆ