Hvordan forklarer H-R diagrammet livscyklus for en stjerne?

Livscyklussen for en stjerne med en solvasse

Solen giver et praktisk benchmark for at beskrive andre stjerner. Massen af ​​solsystemets sol giver os en enhed til måling af andre stjernernes masser. Ligeledes definerer solens lysstyrke og overfladetemperatur midten af ​​Hertzsprung-Russell Diagram (H-R Diagram). Plotting a star på dette diagram forudsiger pålideligt andre stjernens kvaliteter, såsom masse og alder.

X-aksen

X-aksen i H-R Diagrammet angiver stjernens overfladetemperatur i grader Kelvin. Temperaturen stiger fra højre til venstre - bagud fra de fleste diagrammer, som du måske er vant til at bruge. H-R Diagrammet bruger en forholdsskala; hver jævnt fordelt mærke repræsenterer en temperatur, der er dobbelt så stor som dens nabo til højre.

X-aksen kan også mærkes efter spektral klasse, som varierer forudsigeligt med dens overflade temperatur. De varmeste stjerner vises hvid eller endda blå, mens de cooleste vises rødt. I mellem ekstremerne finder du solsystemets sol. Stjernefarver klassificeres efter bogstav, fra bluest / hotteste til rødeste / cooleste: OBAFGKM.

Y-aksen

Y-aksen angiver lysstyrke eller lysstyrke. Det øges fra bund til top i forhold til en forholdsskala. Den mest almindelige måleenhed er en lysstyrke, der er lig med solen, således at centeretiketten er 1 (en) og etiketterne fortsætter i begge retninger med eksponenter på 10.

Y-aksen kan også mærkes med hensyn til "absolut størrelse". Dette udtryk henviser til det synlige lys en stjerne ser ud til at udgive, hvis det var 10 parsek fra jorden.

Hovedsekvens

Hovedsekvensfasen af ​​en stjernes livscyklus er den tid, hvor hydrogenfusion finder sted i sin kerne. Men med hensyn til H-R Diagrammet refererer "hovedsekvens" også til en groft diagonal, let S-buet linje, der strækker sig mellem de øverste og venstre højre hjørner, hvilken hovedsekvens stjerner chartrer. De opretholder et forudsigeligt forhold mellem lysstyrke og temperatur: Jo lysere, jo varmere. Begge disse træk stiger med en stjernes masse; en stjerne angivet tættere på det øverste venstre hjørne vil være "tyngre" end vores sol, mens højre-højre hovedsekvensstjerner bliver "lettere".

Røde Giants

Skulle astronomer plotte en nyopdaget stjerne i det øverste højre hjørne af H-R Diagrammet, idet de begge er lyse endnu kølige, vil de straks vide, hvilken fase af livets livscyklus stjernen er vedvarende. En rød kæmpes kerne, der er varm nok til at smelte helium og endog tungere elementer, har skubbet dens shelllag så langt ud, at de kan afkøle i det røde spektrum. De skylder deres store lysstyrke ikke til deres temperatur, men til deres størrelse: større stjerner udstråler mere lysenergi.

Hvide Dværge

Du kan være lige så sikker på en livscyklusfase af en stjerne, der både er meget varm og dog meget svag. Den nederste venstre kvadrant af H-R Diagrammet hører næsten udelukkende til hvide dværge.

Efter en rød kæmpe af lignende masse til vores sol forbrænder hele dets helium, har tyngdekraften fri tøj til at komprimere sin kerne så langt som kulstofelektronerne deri tillader. Denne store tæthed skaber enorm kernevarme. Og fordi kernen er alt, der er tilbage på dette tidspunkt, er kernetemperaturen overflade temperatur. Således pletter hvide dværge til venstre på H-R Diagrammet. Uanset høje temperaturer betyder deres lille størrelse mindre total energi udstrålet - mindre lysstyrke og en lavere position på diagrammet.

Da den aldrer, vil den hvide dværg afkøle, udstråle al sin varme og producere ikke mere. Dens position på H-R Diagrammet vil bevæge sig nedad mod højre indtil det forsvinder fra visning.

Del Med Dine Venner