zvaigznes ir visbrīnišķīgākie fiziskie dzinēji Visumā. Viņi izstaro gaismu un siltumu, un kodolos viņi rada ķīmiskus elementus. Tomēr, novērotājiem skatoties uz tām nakts debesīs, viss, ko viņi redz, ir tūkstošiem precīzu gaismas punktu. Daži šķiet sarkanīgi, citi dzelteni vai balti vai pat zili. Šīs krāsas patiesībā dod norādes uz temperatūru un zvaigžņu vecumu, kā arī uz to, kur tās atrodas dzīves laikā. Astronomi "kārtojiet" zvaigznes pēc to krāsas un temperatūras, un rezultāts ir slavenais grafiks ar nosaukumu Hertzsprung-Russell diagramma. H-R diagramma ir diagramma, kuru katrs astronomijas students apgūst agri.
H-R pamata diagrammas apgūšana
Parasti H-R diagramma ir temperatūras un grafika "grafiks". spožums. Padomājiet par "spilgtumu" kā veidu, kā noteikt objekta spilgtumu. Temperatūra ir kaut kas tāds, ko mēs visi pazīstam, parasti kā objekta siltums. Tas palīdz definēt kaut ko, ko sauc par zvaigzni spektrālā klase, kuru astronomi arī izdomā, pētot gaismas zvaigznītes viļņu garums
. Tātad, standarta H-R diagrammā, spektrālās klases tiek apzīmētas no karstākajām līdz vēsākajām zvaigznēm ar burtiem O, B, A, F, G, K, M (un ārā uz L, N un R). Šīs klases pārstāv arī noteiktas krāsas. Dažās H-R diagrammās burti ir izvietoti diagrammas augšējā rindā. Karstas zili baltas zvaigznes atrodas pa kreisi, un vēsākas ir vairāk pret diagrammas labo pusi.Pamata H-R diagramma ir marķēta kā parādīta šeit. Tiek saukta gandrīz diagonālā līnija galvenā secība. Gandrīz 90 procenti Visuma zvaigžņu eksistē pa šo līniju vienā reizē mūžā. Viņi to dara, kamēr vēl sakausē ūdeņradi hēlijā kodolos. Galu galā viņiem izdalās ūdeņradis un sāk sakausēt hēliju. Tieši tad viņi attīstās un kļūst par milžiem un lielvalstis. Diagrammā šādas "progresīvas" zvaigznes nonāk augšējā labajā stūrī. Tādas zvaigznes kā Saule var iet šo ceļu un tad galu galā sarūk, lai kļūtu baltie punduri, kas parādās diagrammas apakšējā kreisajā pusē.
Zinātnieki un zinātne aiz H-R diagrammas
H-R diagrammu 1910. gadā izstrādāja astronomi Ejnar Hertzsprung un Henry Norris Russell. Abi vīrieši strādāja ar zvaigžņu spektriem - tas ir, viņi pētīja zvaigžņu gaismu, izmantojot spektrogrāfi. Šie instrumenti sadala gaismu tā komponenta viļņu garumos. Zvaigžņu viļņu garuma parādīšanās dod norādes uz ķīmiskajiem elementiem zvaigznē. Viņi var arī atklāt informāciju par tā temperatūru, kustību caur kosmosu un magnētiskā lauka stiprumu. Zīmējot zvaigznes H-R diagrammā atbilstoši to temperatūrai, spektrālajām klasēm un spilgtumam, astronomi var klasificēt zvaigznes dažādajos tipos.
Mūsdienās ir dažādas diagrammas versijas, atkarībā no tā, kuras īpašās iezīmes astronomi vēlas izveidot. Katrai diagrammai ir līdzīgs izkārtojums: spilgtākās zvaigznes stiepjas augšpusē un virzās pa kreisi augšpusē, bet dažas - apakšējos stūros.
H-R diagrammas valoda
H-R diagrammā tiek izmantoti termini, kas ir pazīstami visiem astronomiem, tāpēc ir vērts iemācīties diagrammas "valodu". Lielākā daļa novērotāju, iespējams, ir dzirdējuši terminu "lielums", kad to piemēro zvaigznēm. Tas ir mērs zvaigznes spilgtums. Tomēr zvaigzne varētu parādās spilgti pāris iemeslu dēļ:
- Tas varētu būt diezgan tuvu un tādējādi izskatīties gaišāks par vienu tālāk
- Tas varētu būt gaišāks, jo tas ir karstāks.
H-R diagrammai astronomus galvenokārt interesē zvaigznes "raksturīgais" spilgtums - tas ir, tās spilgtums, ņemot vērā to, cik karsta tā patiesībā ir. Tāpēc gaišums (minēts iepriekš) ir attēlots gar y asi. Jo masīvāka ir zvaigzne, jo tā ir gaišāka. Tāpēc karstākās, spilgtākās zvaigznes H-R diagrammā ir attēlotas starp milžiem un supergalviem.
Kā minēts iepriekš, temperatūru un / vai spektrālo klasi iegūst, ļoti uzmanīgi apskatot zvaigznes gaismu. Slēpts viļņu garumā ir norādes par elementiem, kas atrodas zvaigznē. Ūdeņradis ir visizplatītākais elements, kā parādīts astronomas Cecelia Payne-Gaposchkin darbs 1900. gadu sākumā. Ūdeņradis ir sakausēts, veidojot hēliju kodolā, tāpēc arī astronomi redz hēliju zvaigznes zvaigznīšu spektrā. Spektrālā klase ir ļoti cieši saistīta ar zvaigznes temperatūru, tāpēc spilgtākās zvaigznes ir O un B klasē. Foršākās zvaigznes ir K un M klasēs. Ļoti stilīgākie objekti ir arī blāvi un mazi, un tajos ietilpst pat brūnie punduri.
Viena lieta, kas jāpatur prātā, ir tāda, ka H-R diagramma var parādīt, kāds zvaigžņu tips var kļūt par zvaigzni, taču tas nebūt neparedz nekādas izmaiņas zvaigznē. Tāpēc mums ir astrofizika - kas fizikas likumus piemēro zvaigžņu dzīvei.