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Hertzsprung-Russell-Diagramm

Autor: Leandro Alegsa

01-11-2021

Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist ein Graph von vielen Sternen. Es zeigt das Verhältnis zwischen der Leuchtkraft der Sterne (d.h. wie hell sie sind) und ihrer Temperatur (wie heiß sie sind). Diese Diagramme sind keine Bilder oder Karten von den Standorten der Sterne. Vielmehr werden in Hertzsprung-Russell-Diagrammen die einzelnen Sterne in einem Diagramm dargestellt, in dem die Helligkeit des Sterns in Abhängigkeit von seiner Temperatur gemessen wird. Hertzsprung-Russell-Diagramme werden auch als H-R-Diagramme oder HRDs bezeichnet.

Auf der rechten Seite sehen Sie ein Beispiel für ein Hertzsprung-Russell-Diagramm. Dieses Diagramm basiert auf Messungen von 23.000 Sternen in unserer Milchstraßengalaxie. Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist nach seinen Schöpfern, den Astronomen Ejnar Hertzsprung und Henry Norris Russell, benannt.

Hertzsprung-Russell-Diagramm von Richard Powell mit Genehmigung.

Eine andere, vielleicht leichter verständliche Ansicht

Evolutionsbahnen der Sterne im H-R-Diagramm: Sonne = 1

Zeichnen eines Hertzsprung-Russell-Diagramms

Die vertikale Achse eines Hertzsprung-Russell-Diagramms zeigt die Leuchtkraft oder Helligkeit der Sterne, als ob sie alle aus der gleichen Entfernung gemessen würden. Ein anderer Begriff dafür ist die absolute Helligkeit. Je heller ein Stern ist, desto höher ist seine Darstellung in diesem Diagramm.

Die horizontale Achse zeigt die Oberflächentemperatur der Sterne. Die Temperaturen gehen jedoch nicht nach oben, sondern nach unten, wenn man sich nach rechts bewegt. Das heißt, die linke Seite des Diagramms enthält Sterne mit den höchsten Temperaturdiagrammen (über 30.000 Kelvin), während die rechte Seite Sterne mit Temperaturen von nur 3000 K zeigt.

Im Allgemeinen bezieht sich die Temperatur eines Sterns auf seine Farbe. Oben auf der Karte stehen neben den Temperaturen die Spektralklassen. Die heißesten Sterne sind blau-weiß (Klasse O), diejenigen mit mittleren Temperaturen gelb (Klasse G) und die kältesten rot (Klasse M). (Wenn wir von "kühlsten" Sternen sprechen, müssen wir natürlich bedenken, dass die niedrigste Temperatur für einen Stern fast 5000 Grad Fahrenheit beträgt).

Als in den frühen 1900er Jahren Hertzsprung-Russell-Diagramme entwickelt wurden, wussten die Astronomen noch nicht, wie man die Temperatur eines Sterns herausfinden kann. In den ersten Diagrammen wurde die absolute Helligkeit der Sterne (wobei das Hinzufügen eines Diagramms bedeutete, dass die Helligkeit um etwa das Zweieinhalbfache abnehmen würde) gegen die Farbe aufgetragen, dargestellt durch die Spektralklassen von Blau-Weiß bis Rot.

Regionen mit vielen Sternen

Wie Sie sehen, neigen Sterne dazu, nur in bestimmte Regionen des Diagramms zu fallen, wenn sie auf diese Weise dargestellt werden. Alle Sterne in einem bestimmten Bereich eines Hertzsprung-Russell-Diagramms haben ähnliche Helligkeiten und Temperaturen. Der Hauptbereich, in dem Sterne erscheinen, ist die diagonale gekrümmte Linie, die von oben links (heiß und hell) nach unten rechts (kühler und weniger hell) verläuft. Dies wird als Hauptreihenfolge bezeichnet. Über der Hauptreihenfolge befindet sich eine weitere Region, die die roten Riesen enthält. Darunter befindet sich eine gekrümmte Linie, die die Weißen Zwerge darstellt.

Diese Sammlungen von Sternen nach Helligkeit und Temperatur sind wichtig, wenn es um die Sternentwicklung geht. Im Allgemeinen entstehen die Sterne in der Hauptreihe. (Wenn wir natürlich "in der Hauptreihe" sagen, meinen wir in Wirklichkeit "mit einer Helligkeit und Temperatur, die dazu führen, dass sie innerhalb der Hauptreihe auf einem Hertzsprung-Russell-Diagramm dargestellt werden"). Nach Milliarden von Jahren dehnen sie sich zu Roten Riesen aus. Dann, nach weiteren ein oder zwei Milliarden Jahren, schrumpfen sie zu Weissen Zwergen zusammen.

Erst in den 1930er und 1940er Jahren begannen Wissenschaftler zu verstehen, welche Rolle die Kernfusion bei der Entstehung und Erhaltung von Sternen wie unserer Sonne spielt. Heutzutage werden Hertzsprung-Russell-Diagramme verwendet, um Studenten die Sternentwicklung in Bildern zu präsentieren. Sie werden nicht mehr oft für die Entwicklung neuer wissenschaftlicher Theorien verwendet.

In einem Hertzsprung-Russell-Diagramm ist unsere Sonne sehr nahe an der Mitte der Hauptsequenz am Schnittpunkt von Leuchtkraft 1 und Temperatur 5780K aufgetragen. Daher ist die Sonne Klasse G oder ein "gelber Stern").

Fragen und Antworten

F: Was ist das Hertzsprung-Russell-Diagramm?

A: Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist ein Diagramm mit vielen Sternen, das die Beziehung zwischen der Leuchtkraft der Sterne und ihrer Temperatur zeigt.

F: Sind Hertzsprung-Russell-Diagramme Bilder oder Karten, die zeigen, wo sich die Sterne befinden?

A: Nein, Hertzsprung-Russell-Diagramme sind keine Bilder oder Karten, die zeigen, wo sich die Sterne befinden. Sie stellen jeden Stern in einem Diagramm dar, das die Helligkeit des Sterns in Abhängigkeit von seiner Temperatur misst.

F: Wie werden Hertzsprung-Russell-Diagramme auch genannt?

A: Hertzsprung-Russell-Diagramme werden auch als H-R-Diagramme oder HRDs bezeichnet.

F: Wie viele Sterne wurden verwendet, um das Hertzsprung-Russell-Diagramm im Text zu erstellen?

A: Das Diagramm im Text basiert auf Messungen von 23.000 Sternen in unserer Milchstraßengalaxie.

F: Wer hat das Hertzsprung-Russell-Diagramm erstellt?

A: Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist nach seinen Schöpfern, den Astronomen Ejnar Hertzsprung und Henry Norris Russell, benannt.

F: Was misst das Hertzsprung-Russell-Diagramm für jeden Stern?

A: Das Hertzsprung-Russell-Diagramm misst die Helligkeit oder Leuchtkraft eines Sterns in Abhängigkeit von seiner Temperatur für jeden aufgezeichneten Stern.

F: Was ist die Bedeutung des Hertzsprung-Russell-Diagramms?

A: Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist von Bedeutung, weil es den Astronomen ermöglicht, Sterne anhand ihrer Temperatur und Leuchtkraft zu klassifizieren, und auch Hinweise auf das Alter und die Entwicklungsstufe eines Sterns liefert.