yıldızlar evrendeki en şaşırtıcı fiziksel motorlardır. Işık ve ısı yayarlar ve çekirdeklerinde kimyasal elementler oluştururlar. Ancak, gözlemciler gece gökyüzünde onlara baktıklarında, gördükleri tek şey binlerce ışık noktasıdır. Bazıları kırmızımsı, bazıları sarı veya beyaz, hatta mavi. Bu renkler aslında yıldızların sıcaklıklarına ve yaşlarına ve ömürlerinde nerede olduklarına dair ipuçları verir. gökbilimciler yıldızları renklerine ve sıcaklıklarına göre "sıralar" ve sonuç Hertzsprung-Russell Diyagramı olarak bilinen ünlü bir grafiktir. H-R diyagramı, her astronomi öğrencisinin erken öğrendiği bir grafiktir.
Temel H-R Diyagramını Öğrenme
Genel olarak, H-R diyagramı sıcaklığın " parlaklık. "Parlaklığı" bir nesnenin parlaklığını tanımlamanın bir yolu olarak düşünün. Sıcaklık, hepimizin bildiği bir şeydir, genellikle bir nesnenin sıcaklığıdır. Yıldız denen bir şeyin tanımlanmasına yardımcı olur spektral sınıf, hangi gökbilimciler de çalışarak yıldızdan gelen ışığın dalga boyları. Bu nedenle, standart bir H-R diyagramında, spektral sınıflar en sıcaktan en soğuk yıldızlara O, B, A, F, G, K, M harfleriyle (ve L, N ve R'ye kadar) etiketlenir. Bu sınıflar ayrıca belirli renkleri temsil eder. Bazı H-R diyagramlarında, harfler grafiğin üst çizgisi boyunca düzenlenmiştir. Sıcak mavi-beyaz yıldızlar sola uzanır ve daha soğuk olanları ise grafiğin sağ tarafına doğru eğilimlidir.
Temel H-R diyagramı, burada gösterilen şekilde etiketlenir. Neredeyse çapraz çizgiye denir ana dizi. Evrendeki yıldızların yaklaşık yüzde 90'ı hayatlarının bir döneminde bu çizgi boyunca var olur. Bunu hala çekirdeklerinde hidrojeni helyuma kaynaşırken yaparlar. Sonunda, hidrojen tükenir ve helyumu kaynaştırmaya başlarlar. İşte o zaman devler ve süperdevler olmak için evrimleştiler. Grafikte, bu tür "gelişmiş" yıldızlar sağ üst köşede bulunur. Güneş gibi yıldızlar bu yolu izleyebilir ve daha sonra olmak için küçülürler. beyaz cüceler(grafiğin sol alt kısmında görünür).
H-R Diyagramının Arkasındaki Bilim İnsanları ve Bilim
H-R diyagramı 1910'da gökbilimciler Ejnar Hertzsprung ve Henry Norris Russell tarafından geliştirildi. Her iki adam da yıldız spektrumları ile çalışıyordu - yani, yıldızlardan gelen ışığı kullanarak spektrograflar. Bu aletler ışığı bileşen dalga boylarına böler. Yıldız dalga boylarının görünme şekli yıldızdaki kimyasal elementlere ipuçları verir. Ayrıca sıcaklığı, uzaydaki hareketi ve manyetik alan kuvveti hakkında da bilgi verebilirler. Gökbilimciler H-R diyagramındaki yıldızları sıcaklıklarına, spektral sınıflarına ve parlaklığına göre çizerek, astronomlar yıldızları farklı türlerine göre sınıflandırabilirler.
Bugün, gökbilimcilerin hangi grafik özelliklerini çizmek istediğine bağlı olarak grafiğin farklı versiyonları vardır. Her grafik benzer bir düzene sahiptir, en parlak yıldızlar yukarı doğru uzanır ve sol üste döner ve birkaç alt köşede.
H-R Diyagramının Dili
H-R diyagramı, tüm gökbilimcilere aşina olan terimler kullanır, bu nedenle grafiğin "dilini" öğrenmeye değer. Çoğu gözlemci, yıldızlara uygulandığında muhtemelen "büyüklük" terimini duymuştur. Bir ölçüsü bir yıldızın parlaklığı. Ancak, bir yıldız görünmek birkaç nedenden dolayı parlak:
- Oldukça yakın olabilir ve bu yüzden uzaklardan daha parlak görünebilir
- Daha parlak olabilir, çünkü daha sıcaktır.
H-R diyagramı için, gökbilimciler esas olarak bir yıldızın "içsel" parlaklığıyla, yani aslında ne kadar sıcak olduğu nedeniyle parlaklığıyla ilgileniyorlar. Bu nedenle parlaklık (daha önce bahsedilen) y ekseni boyunca çizilir. Yıldız ne kadar büyük olursa, o kadar parlak olur. Bu yüzden en sıcak, en parlak yıldızlar H-R Diyagramındaki devler ve süperdevler arasında çizilir.
Sıcaklık ve / veya spektral sınıf, yukarıda belirtildiği gibi, yıldızın ışığına çok dikkatli bir şekilde bakılarak türetilir. Dalga boyları içinde gizli olan, yıldızdaki elementler hakkında ipuçları. Hidrojen en yaygın elementtir. gökbilimci Cecelia Payne-Gaposchkin'in çalışması 1900'lerin başında. Hidrojen çekirdekte helyum yapmak için kaynaşmıştır, bu yüzden astronomlar helyumu bir yıldız spektrumunda da görürler. Spektral sınıf bir yıldızın sıcaklığıyla çok yakından ilgilidir, bu yüzden en parlak yıldızlar O ve B sınıflarındadır. En havalı yıldızlar K ve M sınıflarındadır. En havalı nesneler de loş ve küçüktür ve hatta kahverengi cüceler içerir.
Akılda tutulması gereken bir şey, H-R diyagramının bize bir yıldızın hangi yıldız tipine dönüşebileceğini gösterebileceğidir, ancak bir yıldızda herhangi bir değişiklik öngörmesi gerekmez. İşte bu yüzden astrofizik - fizik yasalarını yıldızların yaşamlarına uygular.