מה שמגלה תרשים הרצספרונג-ראסל על כוכבים

ה כוכבים הם המנועים הפיזיים המדהימים ביותר ביקום. הם מקרינים אור וחום, והם יוצרים ליבות שלהם אלמנטים כימיים. עם זאת, כאשר משקיפים מסתכלים עליהם בשמי הלילה, כל מה שהם רואים הם אלפי נקודות אור. חלקם נראים אדמדמים, אחרים צהובים או לבנים, או אפילו כחולים. צבעים אלו נותנים למעשה רמזים לטמפרטורות ולגילאי הכוכבים והיכן הם נמצאים בתוחלת החיים שלהם. אסטרונומים "למיין" כוכבים לפי הצבעים והטמפרטורות שלהם, והתוצאה היא גרף מפורסם שנקרא תרשים הרצסונג-ראסל. תרשים ה- H-R הוא תרשים שכל סטודנט לאסטרונומיה לומד בשלב מוקדם.

באופן כללי, תרשים ה- H-R הוא "עלילת" טמפרטורה לעומת. זוהר. חשבו על "הזוהר" כדרך להגדיר את בהירותו של חפץ. טמפרטורה היא משהו שכולנו מכירים, בדרך כלל כחום של חפץ. זה עוזר להגדיר משהו שנקרא של כוכב מעמד ספקטרלי, מה שאסטרונומים גם מגלים על ידי לימודם אורכי הגל של האור שמגיעים מהכוכב. אז, בתרשים H-R רגיל, כיתות ספקטרליות מסומנות מכוכבים החמים ביותר והקרירים ביותר, עם האותיות O, B, A, F, G, K, M (והחוצה ל L, N ו- R). שיעורים אלה מייצגים גם צבעים ספציפיים. בכמה דיאגרמות H-R האותיות מסודרות לאורך השורה העליונה של התרשים. כוכבים כחולים-לבנים חמים שוכבים משמאל והקולים יותר נוטים להיות יותר לכיוון הצד הימני של התרשים.

דיאגרמת H-R הבסיסית מסומנת כמתוארת כאן. הקו האלכסוני כמעט נקרא הרצף הראשי. כמעט 90 אחוז מהכוכבים ביקום קיימים לאורך קו זה בפעם אחת בחייהם. הם עושים זאת בזמן שהם עדיין ממזגים מימן להליום בליבות שלהם. בסופו של דבר, אזל להם המימן ומתחיל להמיס הליום. זה הרגע בו הם מתפתחים להיות ענקים וענקי-על. בתרשים, כוכבים "מתקדמים" כאלה מסתיימים בפינה הימנית העליונה. כוכבים כמו השמש עשויים ללכת בדרך זו, ואז בסופו של דבר להתכווץ ולהפוך גמדים לבנים, המופיעים בחלק השמאלי התחתון של התרשים.

דיאגרמת ה- H-R פותחה בשנת 1910 על ידי האסטרונומים עג'ר הרזספרונג והנרי נוריס ראסל. שני הגברים עבדו עם ספקטרום של כוכבים - כלומר הם בחנו את האור מכוכבים באמצעות שימוש ספקטרוגרפים. מכשירים אלה מפרקים את האור לאורכי הגל המרכיבים אותו. האופן בו מופיעים אורכי הגל הכוכבים נותנים רמזים ליסודות הכימיים שבכוכב. הם יכולים גם לחשוף מידע על הטמפרטורה שלו, על תנועה בחלל ועל חוזק השדה המגנטי שלו. על ידי עלילת הכוכבים בתרשים ה- H-R על פי הטמפרטורות שלהם, המעמדות הספקטראליים והזוהרות, אסטרונומים יכולים לסווג כוכבים לסוגיהם השונים.

כיום קיימות גרסאות שונות לתרשים, תלוי באילו מאפיינים ספציפיים אסטרונומים רוצים לתאר. לכל תרשים יש פריסה דומה, כאשר הכוכבים הבהירים ביותר נמתחים כלפי מעלה והולכים לכיוון שמאל למעלה, וכמה בפינות התחתונות.

דיאגרמת ה- H-R משתמשת במונחים מוכרים לכל האסטרונומים, ולכן כדאי ללמוד את "השפה" של התרשים. רוב הצופים שמעו ככל הנראה את המונח "גודל" כשהוא מוחל על כוכבים. זה מדד של בהירות כוכב. עם זאת, כוכב עשוי מופיעים בהיר מכמה סיבות:

• זה יכול להיות קרוב למדי וכך להיראות בהיר יותר מאחד הרחוק יותר
• זה יכול להיות בהיר יותר כי זה חם יותר.

עבור תרשים H-R, אסטרונומים מתעניינים בעיקר בבהירות "מהותית" של כוכב - כלומר בהירותו בגלל כמה שהוא חם באמת. זו הסיבה שהזוהר (שהוזכר קודם) זומם לאורך ציר ה- Y. ככל שהכוכב מאסיבי יותר, הוא זוהר יותר. זו הסיבה שהכוכבים החמים והמבריקים ביותר זממים בין הענקים והענקים העל בתרשים H-R.

טמפרטורה ו / או מעמד ספקטרלי נגזרים, כאמור לעיל, על ידי התבוננות באור הכוכב בזהירות רבה. מוסתרים באורכי הגל שלו רמזים לאלמנטים שנמצאים בכוכב. מימן הוא היסוד השכיח ביותר, כפי שמוצג על ידי עבודתה של האסטרונומית ססיליה פיין-גאפושקין בתחילת המאה העשרים. מימן ממוזג ליצירת הליום בליבה, לכן זו הסיבה שאסטרונומים רואים הליום בספקטרום של כוכב. המעמד הספקטרלי קשור מאוד לטמפרטורת הכוכב, וזו הסיבה שהכוכבים הבהירים ביותר הם בכיתות O ו- B. הכוכבים הכי מגניבים הם בשיעורים K ו- M. העצמים המגניבים ביותר הם גם אפלים וקטנים, ואף כוללים גמדים חומים.

דבר אחד שכדאי לזכור הוא כי תרשים ה- H-R יכול להראות לנו איזה סוג כוכב יכול להיות כוכב, אך הוא לא בהכרח מנבא שינויים בכוכב. זו הסיבה שיש לנו אסטרופיזיקה - המחיל את חוקי הפיזיקה על חיי הכוכבים.