tähed on universumi hämmastavamad füüsilised mootorid. Nad kiirgavad valgust ja soojust ning loovad tuumadesse keemilisi elemente. Kui vaatlejad vaatavad neid öises taevas, on kõik, mida nad näevad, tuhande täpsusega täpsustatud valgust. Mõned tunduvad punakad, teised kollased või valged või isegi sinised. Need värvid annavad vihjeid tähtede temperatuuridele ja vanusele ning sellele, kus nad on oma eluea jooksul. Astronoomid "sorteeri" tähti nende värvide ja temperatuuride järgi ning tulemuseks on kuulus graafik, mida nimetatakse Hertzsprung-Russelli diagrammiks. H-R diagramm on diagramm, mille iga astronoomiatudeng õpib varakult.
Põhilise H-R-diagrammi õppimine
Üldiselt on H-R diagramm temperatuuri ja graafiku "graafik". heledus. Mõelge "heledusele" kui viisile objekti heleduse määratlemiseks. Temperatuur on asi, mida me kõik tunneme, üldiselt kui objekti soojust. See aitab määratleda midagi, mida nimetatakse täheks spektriklass, mida astronoomid ka uurides välja mõtlevad tähelt tuleva valguse lainepikkused
. Niisiis, standardses H-R diagrammis on spektriklassid tähistatud kuumimatest jahedaimatest tähtedest tähtedega O, B, A, F, G, K, M (ja väljapoole tähtedeni L, N ja R). Need klassid esindavad ka konkreetseid värve. Mõnes H-R diagrammis on tähed paigutatud diagrammi ülemisele reale. Kuumad sinimustvalged tähed asuvad vasakul ja jahedamad kipuvad olema rohkem diagrammi paremal küljel.Põhiline H-R diagramm on märgistatud nagu siin näidatud. Ligi diagonaalset joont nimetatakse põhijada. Ligi 90 protsenti universumi tähtedest eksisteerib samal joonel oma elus. Nad teevad seda samal ajal, kui sulatavad vesinikku oma südamikus veel vesinikku. Lõpuks saavad nad vesiniku otsa ja hakkavad heeliumi sulatama. Siis arenevad nad hiiglasteks ja suurriikideks. Diagrammil lõpevad sellised "edasijõudnud" tähed paremas ülanurgas. Tähed, nagu Päike, võivad seda teed minna ja siis lõpuks kahaneda, et saada valged kääbused, mis kuvatakse diagrammi vasakus alanurgas.
H-R diagrammi taga olevad teadlased ja teadus
H-R diagrammi töötasid välja 1910. aastal astronoomid Ejnar Hertzsprung ja Henry Norris Russell. Mõlemad mehed töötasid tähtede spektritega - see tähendab, et nad uurisid tähtedelt saadud valgust kasutades spektrograafid. Need instrumendid jaotavad valguse selle komponendi lainepikkusteks. Tähe lainepikkuste ilmumise viis annab tähe keemilistele elementidele vihjeid. Nad võivad ka paljastada teavet selle temperatuuri, ruumi kaudu liikumise ja magnetvälja tugevuse kohta. Joonistades tähed H-R diagrammil vastavalt nende temperatuuridele, spektraalklassidele ja heledusele, saavad astronoomid klassifitseerida tähed nende eri tüüpidesse.
Täna on diagrammil erinevaid versioone, sõltuvalt sellest, milliseid spetsiifilisi omadusi astronoomid kaardistada soovivad. Igal diagrammil on sarnane paigutus: kõige heledamad tähed ulatuvad ülaosa poole ja ulatuvad vasakpoolsesse ülanurka ning mõned alumistesse nurkadesse.
H-R diagrammi keel
H-R diagramm kasutab termineid, mis on tuttavad kõigile astronoomidele, seega tasub õppida diagrammi "keelt". Enamik vaatlejaid on tähtede kohaldamisel ilmselt kuulnud mõistet "suurusjärk". See on mõõt tähe heledus. Täht siiski võib ilmuma ere paaril põhjusel:
- See võib olla üsna lähedal ja seega heledam kui üks kaugemal
- See võib olla heledam, sest see on kuumem.
H-R diagrammi jaoks huvitab astronoome peamiselt tähe "sisemine" heledus - see tähendab selle heledus tulenevalt sellest, kui kuum ta tegelikult on. Sellepärast joonistatakse heledus (varem mainitud) piki y-telge. Mida massiivsem on täht, seda helendavam see on. Seetõttu on H-R diagrammil hiiglaste ja supergäntide vahel kujutatud kõige kuumemad, heledamad tähed.
Nagu eespool mainitud, tuletatakse temperatuur ja / või spektriklass tähe valguse väga tähelepaneliku vaatlusega. Varjatud lainepikkuste piires on tähe elementide kohta vihjeid. Vesinik on kõige tavalisem element, nagu näitab astronoom Cecelia Payne-Gaposchkini töö 1900. aastate alguses. Vesinik on sulatatud, et tuumas moodustuks heelium, seetõttu näevad astronoomid heeliumi ka tähe spektris. Spektriklass on tähe temperatuuriga väga tihedalt seotud, mistõttu heledamad tähed on klassides O ja B. Kõige lahedamad tähed on klassides K ja M. Ka kõige lahedamad objektid on hämarad ja väikesed ning hõlmavad isegi pruune kääpi.
Üks asi, mida tuleks meeles pidada, on see, et H-R diagramm võib meile näidata, millist tähetüüpi täheks võib saada, kuid see ei eelda tingimata tähe muutusi. Sellepärast meil on astrofüüsika - mis kohaldab tähtede elu suhtes füüsikaseadusi.