Das Hertzsprung – Russel – Diagramm…

Das Hertzsprung – Russel – Diagramm (HRD) ist bewährt, um die Entwicklung von Sternen dar zu stellen. Dabei tragen die Astronomen die absolute Leuchtkraft eines Sterns über seine Farbe (oder Spektraklasse beziehungsweise Oberflächentemperatur) auf. Achtung! Die Temperatur nimmt von rechts nach Links zu, sodass rechts die Roten (kühleren) und links die Blauen (heißeren) Sterne zu finden sind. Die leuchtkräftigsten Sterne sind im Diagramm oben. Die Leuchtkraft ist dann besonders groß, wenn die Sternenobberfläche sehr heiß und / oder wenn die strahlende Sternoberfläche sehr groß ist. Riesen sind bei gleicher Oberflächentemperatur heller als Zwerge. So lassen sich Sterne im HDR nach ihrer Größe von oben nach unten in Leuchtkraftklassen sortieren: von Hyperriesen (O – Sterne) bis Weiße Zwerge (VII). Heiße Riesensterne sind leuchtkräftiger als kalte Riesensterne gleicher Größe.

Die meisten Sterne bevölkern im HRD die Hauptreihe, weil diese Lebensphase eines Sterns sehr lange dauert. Die im Text angesprochenen unterriesen sind direkt oberhalb der Hauptreihe zu finden.

Quelle: Sterne und Weltraum, Heft 04.2020

Um Sterne in der Umgebung unserer Sonne genauer zu klassifizieren, trug der dänische Astronom Enjar Hertzsprung zu Beginn des 20. Jahrhunderts die Absolute Helligkeit gegenüber ihrer Farbe in einem Diagramm auf. Im Gegensatz zur scheinbaren Helligkeit ist die Absolute Helligkeit unabhängig von der Entfernung und daher ein Maß für die Leuchtkraft eines Sterns.

In dieser Darstellung besiedeln die meisten Sterne die Hauptreihe, die sich von der linken oberen Ecke des Diagramms mit besonders hellen, blauen Sternen diagonal in die rechte, untere Ecke des Diagramms mit den leuchtschwächeren, rötlichen Sternen erstreckt. Nicht immer konnte Enjar Hertzsprung Sterne mit einer bestimmten Farbe eindeutig einer bestimmten Helligkeit zuordnen. Es rötliche Sterne, die deutlich heller leuchteten als die übrigen der selben Farbe, oder weiß – bläuliche, die dunkler erschienen als ihre leuchtstarken Gegenspieler. Daher führte Hertzsprung die Unterscheidung zwischen Riesen- und Zwergsternen ein. Sein amerikanischer Kollege Henry N. Russell verbesserte diese Darstellungsweise und präsentierte im Jahre 1913 das Diagrammbei einer Tagung der Royal Astronomical Society erstmals der Öffentlichkeit. Mittlerweile ist das Hertzsprung-Russell Diagramm, kurz HR-Diagramm, zum wichtigsten Handwerkszeug der Astrophysik avanciert. Als es dem britischen Physiker Sir Arthur Eddington 1926 gelang, den physikalischen Zusammenhang zwischen der Leuchtkraft eines Sterns und seiner Masse herzuleiten, ließ sich den Sternen im HR-Diagramm auch eine Masse zuordnen. In der Folgezeit entwickelte sich die Theorie der Sternenentwicklung immerv weiter: Auf Grundlage von Thermodynamik und Kernphysik sagt sie die Lebensdauer von Sternen und ihre sich in den verschiedenen Lebensphasen ändernde Leuchtkraft in Abhängigkeit von ihrer Masse voraus. Man verstand bald, dass sich im HR-Diagramm die Lebensläufe der Sterne abzeichnen.

 

Quelle: „Astronomie und Universum“ von Kosmos