H-R図は星のライフサイクルをどのように説明していますか?

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著者: Randy Alexander
作成日: 24 4月 2021
更新日: 17 11月 2024
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太陽は、他の星を記述するための便利なベンチマークを提供します。この太陽系の太陽の質量は、他の星の質量を測定する単位を与えてくれます。同様に、太陽の光度と表面温度は、ヘルツシュプルングラッセル図(H-R図)の中心を定義します。このチャートに星をプロットすると、質量や年齢など、星の他の性質を確実に予測できます。

X軸

H-R図のX軸は、星の表面温度をケルビン度で示します。温度は右から左に上昇します。使用するほとんどのチャートから後方に向かって上昇します。 H-R図では、比率スケールを使用しています。等間隔の各マークは、右隣のマークの2倍の温度を表します。

X軸には、スペクトルクラスに従ってラベルを付けることもできます。スペクトルクラスは、表面温度によって予想どおりに変化します。最も熱い星は白または青に見え、最も冷たい星は赤に見えます。極端の間に、この太陽系の太陽を見つけるでしょう。星の色は文字で分類され、青く最も暑いものから最も赤く最も涼しいものまで:OBAFGKM。

Y軸

Y軸は、明るさまたは明るさを示します。比率のスケールに従って下から上に増加します。最も一般的な測定単位は太陽に等しい光度であり、中央のラベルは1で、ラベルは両方向に10の指数で進みます。

Y軸には、「絶対値」というラベルが付いている場合もあります。この用語は、星が地球から10パーセックである場合に星が放射するように見える可視光を指します。

メインシーケンス

星のライフサイクルの主なシーケンスフェーズは、その核で水素融合が行われる時間です。しかし、H-R図では、「メインシーケンス」とは、メインシーケンスが星図を描く左上隅と右下隅の間を伸びる、ほぼ対角線のわずかにS字型の線も指します。それらは、明度と温度の間の予測可能な関係を維持します:より明るく、より熱い。これらの特性は両方とも、星の質量とともに増加します。左上隅に近いと示された星は太陽よりも「重く」なり、右下のメインシーケンスの星は「明るく」なります。

レッドジャイアンツ

天文学者がH-R図の右上隅に新しく発見された星をプロットし、明るくてクールである場合、彼らはその星の寿命のどの段階に耐えているかをすぐに知るでしょう。赤色巨星のコアは、ヘリウムやさらに重い元素を溶かすのに十分なほど熱いため、シェル層を遠くまで押し出して、赤色のスペクトルに冷却することができます。彼らは、温度ではなく、その大きさによって大きな光度を持っています。大きな星はより多くの光エネルギーを放射します。

白い小人

星のライフサイクルフェーズは、非常に暑くて非常に暗いのと同じように確信できます。 H-R図の左下の象限は、ほぼ排他的に白色d星に属します。

私たちの太陽に似た質量の赤い巨人がそのヘリウムをすべて燃やした後、その中の炭素電子が許す限り重力は自由にその中心を圧縮します。この大きな密度により、膨大なコア熱が発生します。そして、この時点でコアはすべて残っているので、コア温度は表面温度です。したがって、白色d星はH-R図の左側にプロットされます。熱にも関わらず、サイズが小さいため、放射される総エネルギーが少なくなり、光度が低くなり、ダイアグラム上の位置が低くなります。

年齢とともに、白色d星は冷却され、その熱をすべて放射し、それ以上は生成しません。 H-Rダイアグラム上のその位置は、ビューから消えるまで右下に移動します。