Hertzsprung-Russell 다이어그램 (HR 다이어그램)은 항성 진화 연구에서 가장 중요한 도구 중 하나입니다. Ejnar Hertzsprung과 Henry Norris Russell이 1900 년대 초에 독자적으로 개발 한이 모델은 별의 광도 (이론적 HR 다이어그램) 또는 별의 색 (또는 스펙트럼 유형)에 대한 별의 온도를 절대 크기 (관찰 HR 다이어그램, 색 크기 다이어그램이라고도 함).
모든 별은 초기 질량에 따라 내부 구조와 에너지 생성 방식에 따라 특정 진화 단계를 거칩니다. 이러한 각 단계는 별의 온도와 광도의 변화에 해당하며, 진화함에 따라 HR 다이어그램에서 다른 영역으로 이동하는 것으로 볼 수 있습니다. 이것은 HR 다이어그램의 진정한 힘을 보여줍니다. 천문학 자들은 단순히 다이어그램에서 별의 위치를 결정함으로써 별의 내부 구조와 진화 단계를 알 수 있습니다.
Credit : R. Hollow, CSIRO.
이 Hertzsprung-Russell 다이어그램은 진화의 다양한 단계에있는 별 그룹을 보여줍니다. 지금까지 가장 눈에 띄는 특징은 다이어그램의 왼쪽 상단 (뜨겁고 빛나는 별)에서 오른쪽 하단 (차갑고 희미한 별)까지 이어지는 메인 시퀀스입니다. 거대한 가지도 인구가 많고 많은 백색 왜성이 있습니다. 또한 온도는 같지만 광도가 다른 별을 구별하는 Morgan-Keenan 광도 등급도 표시됩니다. ->
HR 다이어그램에는 세 가지 주요 영역 (또는 진화 단계)이 있습니다.
- 왼쪽 상단에서 뻗어있는 주요 시퀀스 (뜨거운, 빛나는 별) 오른쪽 하단 (차갑고 희미한 별)이 HR 다이어그램을 지배합니다. 여기에서 별들은 생명의 약 90 %를 핵에서 헬륨으로 수소를 태우는 데 보냅니다. 주 계열성에는 V라고 표시된 Morgan-Keenan 광도 등급이 있습니다.
- 적색 거성과 초거성 (광도 등급 I부터 III까지)은 주 계열 위의 영역을 차지합니다. Stefan-Boltzmann 법칙에 따라 표면 온도가 낮고 광도가 높기 때문에 반경도 넓습니다. 별은 핵에서 수소 연료를 소모하고 헬륨 및 기타 무거운 원소를 태우기 시작하면이 진화 단계에 들어갑니다.
- 백색 왜성 (광도 등급 D)은 중저가의 마지막 진화 단계입니다. 질량 별, HR 다이어그램의 왼쪽 하단에 있습니다. 이 별은 매우 뜨겁지 만 크기가 작기 때문에 광도가 낮습니다.
태양은 주 계열에서 광도 1, 온도 약 5,400 켈빈으로 발견됩니다.
천문학 자들은 일반적으로 별의 진화를 요약하거나 별 모음의 속성을 조사하기 위해 HR 다이어그램을 사용합니다. 특히, 구상 성단 또는 열린 성단에 대한 HR 다이어그램을 플로팅하여 천문학 자들은 별이 주 계열을 끄는 것으로 보이는 성단의 나이를 추정 할 수 있습니다 (이 작동 방식은 주 계열 항목을 참조하십시오).