恒星性质与赫罗图

赫罗图

/ HERTS-sprung RUSS-ell /

想象把一座城市里的每个人都画到一张图上:横轴是身高,纵轴是体重。人们不会随机散开——他们会聚成一些图案。天文学家对恒星做了一模一样的事,把每颗恒星按温度和光度画出来。其结果——赫罗图(Hertzsprung-Russell diagram)——堪称整个恒星天文学中最重要的一张图,因为恒星并不均匀地铺满它:它们落进了少数几个清晰而有意义的区域。

在赫罗图上,横轴是表面温度(等价地,也可用颜色或光谱型),按惯例把高温画在左、低温画在右——和通常的习惯相反。纵轴是光度(或绝对星等),向上递增。大多数恒星沿着一条从“热而亮”(左上)到“冷而暗”(右下)的对角带分布:这就是主序。从右上方分支出去的,是膨胀、偏冷而明亮的巨星与超巨星领域;蜷在左下角的,是又热又小、暗弱的白矮星。这张图由赫茨普龙(Ejnar Hertzsprung)和罗素(Henry Norris Russell)于约 1910 至 1913 年间各自独立地发展出来。

赫罗图之所以重要,是因为恒星在图上的位置编码了它的物理状态,而不只是外观。主序是恒星一生中安静地燃烧氢的地方;巨星支是衰老恒星膨胀的地方;白矮星角落是死去的恒星核冷却的地方。追踪一颗恒星的一生,它会以可预测的方式在图上移动,于是赫罗图既是一份普查,又是一座物理实验室,还是读取整个星团年龄的工具。

把太阳(黄色,亮度中等)画上去,它正好落在主序的中段。把参宿四画上去,它高踞在超巨星区;把天狼星 B(Sirius B)画上去,它则跌入孤零零的白矮星角落——三个点,概括了恒星生命中三个截然不同的阶段。

三颗恒星,三个区域:赫罗图把外观转译成生命阶段。

温度轴是反着走的,高温在左、低温在右——一个历史遗留的怪癖,每个人初见都会吃一惊。另外,赫罗图是处于不同生命阶段的众多恒星的一张快照,而不是某一颗恒星平滑滑过的轨迹。

又称
HR diagramH-R diagramcolor-magnitude diagram赫茨普龙—罗素图颜色—星等图