"Спектр-светимость" диаграмма

Наблюдения звезд позволяют определить такие две их основные характеристики, как светимость и спектральный класс (смотрите Спектральная классификация звезд). На основании этих данных можно построить следующую диаграмму: по вертикальной оси откладывается светимость, а по горизонтальной - спектральный класс. Каждая звезда на диаграмме изображается точкой. При этом оказывается, что звезды располагаются не хаотически, а образуют определенные линии или последовательности. На участках диаграммы вне этих последовательностей звезд практически нет.

Впервые диаграмма "спектр-светимость" была построена и изучена в начале нашего века датским астрономом Э.Герцшпрунгом и американским астрофизиком Г.Ресселлом. Поэтому она называется обычно диаграммой Герцшпрунга-Ресселла.

Иногда по осям диаграммы откладывают другие величины. Светимость звезды можно выразить через абсолютную звездную величину, а спектральный класс можно связать с температурой звезды. Вместо спектрального класса или температуры часто используют показатель цвета (смотрите Звездные величины). На современной диаграмме Герцшпрунга-Ресселла выделяются следующие последовательности. От верхнего левого угла к правому нижнему проходит главная последовательность, на которой находится подавляющее большинство всех звезд. Последовательность начинается от горячих голубых звезд с температурой 30000-50000 градусов Кельвина и с оптической светимостью в 10 тысяч раз больше светимости Солнца (например, Спика), проходит через белые звезды (Сириус А), желтовато-белые (Процион), желтые (Солнце), оранжевые (тау Кита) и заканчивается красными карликами с температурой 3000-4000 градусов Кельвина, которые слабее Солнца в тысячу раз (Крюгер 60). Выше главной последовательности расположены красноватые субгиганты, а затем желтые, оранжевые и красные гиганты, имеющие большие размеры и соответственно высокие светимости (Капелла, Арктур, Альдебаран). В самой верхней части диаграммы проходит ветвь сверхгигантов, светимости которых в десятки и сотни тысяч раз больше светимости Солнца (Ригель, Бетельгейзе). Но таких звезд очень немного. Чуть ниже главной последовательности параллельно ей проходит ветвь субкарликов. И наконец, в самой нижней части диаграммы отдельной группой располагаются белые карлики - очень плотные, маленькие и горячие звезды (например, Сириус В).

В процессе эволюции звезды меняют свое положение на диаграмме "спектр-светимость", перемещаясь из одной группы в другую. Большую часть жизни звезда проводит на главной последовательности. Справа и вверх от главной последовательности располагаются как самые молодые звезды, так и звезды, далеко продвинувшиеся по своему эволюционному пути. Белые карлики представляют собой звезды, находящиеся на заключительной стадии развития.

В астрономии часто используется диаграмма "спектр-светимость", построенная отдельно для шаровых и рассеянных скоплений звезд, а также различных звездных населений Галактики. Диаграмма Герцшпрунга-Ресселла играет фундаментальную роль в астрофизике при изучении звезд и звездных систем.

Энциклопедический словарь юного астронома, 1980 год