Wie erkl├Ąrt das H-R-Diagramm den Lebenszyklus eines Sterns?

Der Lebenszyklus eines Sterns mit einer Sonnenmasse

Die Sonne bietet einen praktischen Ma├čstab f├╝r die Beschreibung anderer Sterne. Die Masse der Sonne dieses Sonnensystems gibt uns eine Einheit, um die Massen anderer Sterne zu messen. In ├Ąhnlicher Weise definieren die Leuchtkraft und die Oberfl├Ąchentemperatur der Sonne das Zentrum des Hertzsprung-Russell-Diagramms (H-R-Diagramm). Wenn Sie einen Stern auf diesem Diagramm zeichnen, werden andere Eigenschaften des Sterns wie Masse und Alter zuverl├Ąssig vorhergesagt.

Die X-Achse

Die X-Achse des H-R-Diagramms gibt die Oberfl├Ąchentemperatur des Sterns in Grad Kelvin an. Die Temperatur steigt von rechts nach links - r├╝ckw├Ąrts von den meisten Karten, die Sie gewohnt sind zu verwenden. Das H-R-Diagramm verwendet eine Verh├Ąltnisskala; Jede gleichm├Ą├čig beabstandete Markierung repr├Ąsentiert eine Temperatur, die doppelt so hoch ist wie die ihres Nachbarn rechts.

Die X-Achse kann auch entsprechend der Spektralklasse markiert sein, die vorhersagbar mit ihrer Oberfl├Ąchentemperatur variiert. Die hei├česten Sterne erscheinen wei├č oder sogar blau, w├Ąhrend die coolsten rot erscheinen. Zwischen den Extremen finden Sie die Sonne dieses Sonnensystems. Die Sternfarben sind nach Buchstaben geordnet, von blau / hei├česten zu r├Âtlich / coolsten: OBAFGKM.

Die Y-Achse

Die Y-Achse zeigt Helligkeit oder Helligkeit an. Es steigt von unten nach oben entsprechend einer Verh├Ąltnisskala. Die gebr├Ąuchlichste Ma├čeinheit ist eine Helligkeit, die der Sonne entspricht, so dass das mittlere Etikett 1 (eins) ist und die Beschriftungen in beiden Richtungen durch Exponenten von 10 fortschreiten.

Die Y-Achse kann auch als "absolute Gr├Â├če" bezeichnet werden. Dieser Begriff bezieht sich auf das sichtbare Licht, das ein Stern zu emittieren scheint, wenn er 10 Parsec von der Erde entfernt ist.

Hauptfolge

Die Hauptsequenzphase des Lebenszyklus eines Sterns ist die Zeit, in der die Wasserstofffusion in seinem Kern stattfindet. In Bezug auf das H-R-Diagramm bezieht sich "Hauptreihe" jedoch auch auf eine grob diagonale, leicht S-f├Ârmige Linie, die sich zwischen den oberen linken und unteren rechten Ecken erstreckt, auf denen Hauptreihensterne aufzeichnen. Sie erhalten eine vorhersehbare Beziehung zwischen Leuchtkraft und Temperatur: je heller, desto hei├čer. Beide Eigenschaften nehmen mit der Masse eines Sterns zu; Ein Stern, der n├Ąher an der oberen linken Ecke angezeigt wird, wird "schwerer" sein als unsere Sonne, w├Ąhrend die unteren rechten Hauptreihensterne "heller" sein werden.

Rote Riesen

Sollten Astronomen einen neu entdeckten Stern in der oberen rechten Ecke des H-R-Diagramms zeichnen, der sowohl hell als auch k├╝hl ist, wissen sie sofort, in welcher Phase ihres Lebenszyklus der Stern steht. Der Kern eines roten Riesen, der hei├č genug ist, um Helium und sogar schwerere Elemente zu verschmelzen, hat seine H├╝llenschichten so weit hinausgeschoben, dass sie sich in das rote Spektrum abk├╝hlen k├Ânnen. Sie verdanken ihre gro├če Leuchtkraft nicht ihrer Temperatur, sondern ihrer Gr├Â├če: gr├Â├čere Sterne strahlen mehr Lichtenergie aus.

Wei├če Zwerge

Sie k├Ânnen sich der Lebensphase eines Sterns sicher sein, der sowohl sehr hei├č als auch sehr schwach ist. Der untere linke Quadrant des H-R-Diagramms geh├Ârt fast ausschlie├člich zu wei├čen Zwergen.

Nachdem ein roter Riese von ├Ąhnlicher Masse wie unsere Sonne sein ganzes Helium verbrennt, hat die Schwerkraft freien Lauf, um ihren Kern soweit zu komprimieren, wie es die darin enthaltenen Kohlenstoffelektronen erlauben. Diese gro├če Dichte erzeugt enorme Kernw├Ąrme. Und da der Kern nur noch ├╝brig ist, ist die Kerntemperatur die Oberfl├Ąchentemperatur. So zeichnen sich wei├če Zwerge im H-R-Diagramm nach links ab. Ungeachtet der W├Ąrme bedeutet ihre geringe Gr├Â├če weniger abgestrahlte Gesamtenergie - weniger Leuchtkraft und eine niedrigere Position auf dem Diagramm.

Wenn es ├Ąlter wird, wird der wei├če Zwerg abk├╝hlen, seine ganze W├Ąrme ausstrahlen und nicht mehr produzieren. Seine Position auf dem H-R-Diagramm wird sich nach rechts bewegen, bis es nicht mehr sichtbar ist.

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