Jedna od najprepoznatljivijih shema za klasificiranje elemenata u svijetu znanosti je periodni sustav. Ako široko i pojednostavljeno analiziramo, vidimo da Hertzsprung-Russell-ov dijagram to je poput periodnog sustava, ali zvijezda. Ovim dijagramom možemo locirati skupinu zvijezda i vidjeti gdje je klasificirana prema svojim karakteristikama. Zahvaljujući tome, bilo je moguće znatno unaprijediti promatranje i klasifikaciju različitih skupina zvijezda koje postoje.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve karakteristike i važnost Hertzsprung-Russella dijagrama.
Značajke i rad
Pokušajmo razumjeti kako Hertzsprung-Russell dijagram funkcionira i od čega se sastoji. Dvije osi grafikona mjere različite stvari. Vodoravna os mjeri dvije ljestvice koje se mogu sažeti u jednu. Kada idete prema dnu, vidimo eskalaciju površinske temperature zvijezde u stupnjevima kelvina od najviših do najnižih temperatura.
Na vrhu vidimo nešto drugačije. Postoji niz odjeljaka koji su svaki označeni s slovo: O, B, A, F, G, K, M. Ovo je spektralni tip. To znači da je to boja zvijezde. Kao i kod elektromagnetskog spektra, on se kreće od plavkaste do crvene boje. Obje ljestvice pokazuju isto i slažu se jedna s drugom jer je spektralni tip određen površinskom temperaturom zvijezde. Kako mu temperatura raste, mijenja se i njegova boja. Ide od crvenog do plavkastog tona, prije nego što prođe kroz narančaste i bijele tonove. U ovoj vrsti dijagrama možete jednostavno usporediti kojoj temperaturi svaka boja zvijezde može biti ekvivalentna.
S druge strane, na vertikalnoj osi Hertzsprung-Russellovog dijagrama vidimo da mjeri isti koncept. Izražava se u različitim ljestvicama poput svjetlosti. S lijeve strane sjaj se mjeri uzimajući sunce kao referencu. Na taj način olakšava se prilično intuitivno prepoznavanje sjaja ostalih zvijezda i sunce se uzima kao referenca. Lako je vidjeti je li zvijezda više ili manje svjetleća od sunca jer nam je lako što se njezine vizualizacije tiče. Desna skala ima malo precizniji način mjerenja sjaja od druge. Može se izmjeriti apsolutnom veličinom. Kad pogledamo šumu, zvijezde su jedna vjeverica više od ostalih. Očito se u mnogim prilikama to događa zato što se zvijezde susreću na različitim udaljenostima, a ne zato što je jedna svjetlija od druge.
Zvjezdani sjaj
Kad ode na nebo, vidimo kako neke zvijezde sjaje jače, ali to se događa samo iz naše perspektive. To se zove prividna magnituda, iako ima malu razliku: prividna magnituda zvijezde dobiva se fiksiranjem vrijednost koju bi takva sjaj imala izvan naše atmosfere, a ne iznutra. Na taj način prividna veličina neće predstavljati stvarnu sjajnost koju zvijezda ima. Stoga se ne može koristiti ljestvica poput one na Hertzsprung-Russellovom dijagramu.
Da bi se mogla dobro izmjeriti sjaj zvijezde, mora se koristiti apsolutna veličina. Bila bi prividna veličina da bi zvijezda imala udaljenosti od 10 parseka. Sve zvijezde bile bi na istoj udaljenosti, pa bi se stoga prividna veličina zvijezde pretvorila u njezinu stvarnu sjajnost.
Prvo što bismo trebali uočiti kada pogledamo grafikon je velika dijagonalna linija koja ide od gornjeg lijevog do donjeg desnog kuta. Poznat je kao glavni niz i mjesto je gdje se susreće veliki dio zvijezda, uključujući i Sunce. Sve zvijezde proizvode energiju stapanjem vodika da bi stvorile helij u sebi. To je zajednički faktor koji svi oni imaju i ono što čini njihov sjaj drugačijim je to što su dio glavnog niza i njihove mase. Odnosno, što zvijezda ima veću masu, veća je brzina kojom se odvija proces fuzije, pa će ona imati sve više sjaja i površinske temperature.
Stoga se zaključuje da su zvijezde koje imaju veću masu smještene lijevo i više, pa imaju veću temperaturu i veći sjaj. Ovo su plavi divovi. Imamo i zvijezde s manjom masom koje su zdesna i dolje, tako da imaju manje temperature i osvijetljenosti i jesu crveni patuljci.
Divovske zvijezde i supergiganti Hertzsprung-Russellovog dijagrama
Ako se odmaknemo od glavne sekvence možemo vidjeti druge sektore unutar dijagrama. Na vrhu su divovi i superdivovi. Iako imaju istu temperaturu kao mnoge druge zvijezde glavnog niza, imaju mnogo veći sjaj. To je zbog veličine. Za ove divovske zvijezde karakteristično je da su dugo trošile svoje zalihe vodika, pa su za svoju funkciju morale početi koristiti različita goriva poput helija. Tada se sjaj smanjuje, jer gorivo nije toliko snažno.
To je sudbina koja drži velik broj zvijezda koje se nalaze u glavnom nizu. Ovisi o masi koju imaju, mogu biti gigantski ili supergigantski.
Ispod glavne sekvence imamo bijele patuljke. Konačno odredište većine zvijezda koje vidimo na nebu je biti bijeli patuljak. Tijekom ove faze, zvijezda usvaja vrlo malu veličinu i ogromnu gustoću. Kako vrijeme prolazi, bijeli patuljci se pomiču sve dalje udesno i dolje po dijagramu. To je zato što neprestano gubi osvjetljenost i temperaturu.
Uglavnom, ovo su glavne vrste zvijezda koje se pojavljuju na ovoj karti. Postoje neka aktualna istraživanja koja pokušavaju istaknuti i usredotočiti se na neke krajnosti grafikona kako bi se sve dublje razumjelo.
Nadam se da ćete s ovim podacima saznati više o Hertzsprung-Russell-ovom dijagramu i njegovim karakteristikama.