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Die Sonne bietet einen praktischen Maßstab für die Beschreibung anderer Sterne. Die Masse dieser Sonnensysteme gibt uns eine Maßeinheit für die Masse anderer Sterne. In ähnlicher Weise definieren die Helligkeit der Sonne und die Oberflächentemperatur das Zentrum des Hertzsprung-Russell-Diagramms (H-R-Diagramm). Das Zeichnen eines Sterns auf dieser Karte sagt zuverlässig andere Eigenschaften des Sterns voraus, wie Masse und Alter.
Die X-Achse
Die X-Achse des H-R-Diagramms gibt die Oberflächentemperatur der Sterne in Kelvin an. Die Temperatur steigt von rechts nach links an - von den meisten Diagrammen, mit denen Sie möglicherweise vertraut sind, nach hinten. Das H-R-Diagramm verwendet eine Verhältnisskala. Jede gleichmäßig verteilte Markierung repräsentiert eine Temperatur, die doppelt so hoch ist wie die des Nachbarn rechts.
Die X-Achse kann auch gemäß der Spektralklasse markiert werden, die sich vorhersagbar mit ihrer Oberflächentemperatur ändert. Die heißesten Sterne erscheinen weiß oder sogar blau, während die kühlsten rot erscheinen. Dazwischen finden Sie die Sonne dieses Sonnensystems. Sternfarben werden nach Buchstaben klassifiziert, von den blauesten / heißesten bis zu den rötesten / coolsten: OBAFGKM.
Die Y-Achse
Die Y-Achse gibt die Helligkeit an. Sie steigt nach einer Verhältnisskala von unten nach oben an. Die gebräuchlichste Maßeinheit ist eine Helligkeit, die der Sonne entspricht, so dass die mittlere Beschriftung 1 (eins) ist und die Beschriftungen in beide Richtungen durch Exponenten von 10 verlaufen.
Die Y-Achse kann auch als "absolute Größe" bezeichnet werden. Dieser Begriff bezieht sich auf das sichtbare Licht, das ein Stern zu emittieren scheint, wenn er 10 Parsec von der Erde entfernt wäre.
Hauptsequenz
Die Hauptsequenzphase eines Lebenszyklus eines Sterns ist die Zeit, in der die Wasserstofffusion in seinem Kern stattfindet. In Bezug auf das H-R-Diagramm bezieht sich "Hauptsequenz" jedoch auch auf eine ungefähr diagonale, leicht S-gekrümmte Linie, die sich zwischen der oberen linken und der unteren rechten Ecke erstreckt, auf der die Hauptsequenz die Sternenkarte zeigt. Sie halten ein vorhersehbares Verhältnis zwischen Helligkeit und Temperatur aufrecht: je heller, desto heißer. Beide Eigenschaften nehmen mit der Masse der Sterne zu. Ein Stern, der näher an der oberen linken Ecke angezeigt wird, ist "schwerer" als unsere Sonne, während die Hauptreihensterne unten rechts "heller" sind.
Rote Riesen
Wenn Astronomen einen neu entdeckten Stern in der oberen rechten Ecke des H-R-Diagramms zeichnen, der hell und dennoch cool ist, wissen sie sofort, in welcher Phase ihres Lebenszyklus der Stern sich befindet. Ein roter Riesenkern, der heiß genug ist, um Helium und noch schwerere Elemente zu verschmelzen, hat seine Hüllschichten so weit herausgedrückt, dass sie sich im roten Spektrum abkühlen können. Ihre große Leuchtkraft verdanken sie nicht ihrer Temperatur, sondern ihrer Größe: Größere Sterne strahlen mehr Lichtenergie aus.
Weiße Zwerge
Sie können genauso sicher sein, dass die Lebenszyklusphase eines Sterns sowohl sehr heiß als auch sehr dunkel ist. Der untere linke Quadrant des H-R-Diagramms gehört fast ausschließlich zu den Weißen Zwergen.
Nachdem ein roter Riese mit ähnlicher Masse wie unsere Sonne sein gesamtes Helium verbrannt hat, hat die Schwerkraft freie Hand, um seinen Kern so weit zusammenzudrücken, wie es die darin enthaltenen Kohlenstoffelektronen erlauben. Diese große Dichte erzeugt eine enorme Kernwärme. Und weil zu diesem Zeitpunkt nur noch der Kern übrig ist, ist die Kerntemperatur die Oberflächentemperatur. Somit zeichnen weiße Zwerge links im H-R-Diagramm. Ungeachtet der Wärme bedeutet ihre geringe Größe weniger Gesamtenergie - weniger Leuchtkraft und eine niedrigere Position im Diagramm.
Mit zunehmendem Alter kühlt der Weiße Zwerg ab, strahlt seine ganze Wärme ab und produziert keine weiteren. Seine Position auf dem H-R-Diagramm wird nach rechts unten verschoben, bis es aus der Ansicht verschwindet.