Diagramma Hertzsprung-Russell

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Diagramma Hertzsprung-Russell

Per poter descrivere compiutamente il diagramma H-R si devono necessariamente avere chiari i concetti di magnitudine assoluta e classe spettrale di una stella. Fissati questi concetti abbiamo tutti gli elementi per costruirci il diagramma Hertzsprung-Russell (o H-R).

In ascissa poniamo la classe spettrale e in ordinata la magnitudine assoluta. Benchè si pensi che nell'universo tutt 747g68h o sia uniforme (chissà poi perchè?) i punti relativi a tutte le stelle misurate fino ad oggi, non tendono affatto a sparpagliarsi sull'intero piano ma si concentrano lungo la cossidetta sequenza principale e in un altro grappoletto in alto a destra. Ecco all'incirca come:

Da un primo sguardo si può notare che le stelle di tipo O sono più calde e luminose di quelle di tipo M. Questo è piuttosto intuitivo perchè sappiamo che un corpo ad una certa temperatura emette molta più energia, ed in particolare luce, di uno a temperatura molto inferiore.

Quello che è meno intuitivo è perchè delle stelle di tipo M, con basse temperature intorno ai 3500°K, abbiano una magnitudine così bassa, cioè siano molto luminose. La spiegazione è la seguente: prese due stelle di tipo M, una brillante ed debole, esse devono avere la stessa temperatura dal momento che appartengono alla stessa classe spettrale e la quantità di luce emessa per unità di superficie (metro quadro ad esempio) deve essere identica. Quindi la stella più luminosa è quella che ha superficie maggiore. Infatti le stelle di quel tipo vengono chiamate "Giganti".

Le stelle sotto la sequenza principale vengono chiamate, per simmetria, "nane", ed in particolare bianche perchè hanno una elevata temperatura e quindi colore tendente al bianco, e una piccolissima superficie. Le nane bianche hanno un'elevata densità ed al loro colasso si trasformano in stelle a neutroni emettendo raggi X.

Venendo agli altri tipi stellari, ci sono le "nane nere" con massa inferiore a quella del Sole che per questo motivo non sono state in grado di innescare reazioni nucleari e quindi sono dette nere.

Le Giganti e Super Giganti in genere sono dette Rosse, sempre per la loro temperatura. Le stelle di recente formazione, in alto a sinistra nel diagramma, sono caratterizzate da alte temperature e magnitudine molto negativa. Il Sole è una stella "nana" mentre stelle come Antares nella costellazione dello Scorpione sono SuperGiganti.

È utile anche capire meglio la tabella qui sotto che mette in relazione classe spettrale, temperatura, colore e composizione chimica stellare.

Il diagramma H-R può essere letto in senso dinamico, ovvero partendo da sinistra in alto troviamo stelle giovani, mentre a mano a mano che scendiamo lungo la sequenza principale troviamo le stelle più vecchie che stanno per terminare il loro combustibile, alcune di queste finiranno per diventare delle Giganti o SuperGiganti Rosse altre diventeranno nane bianche altre buchi neri questo dipende ovviamente dalla massa inziale delle stelle. Si deve considerare che tutte le stelle nelle quali è in atto la trasformazione di Idrogeno in Elio nel nucleo appartengono alla sequenza principale del diagramma H-R. La trasformazione di idrogeno in elio porta uno squilibrio di volume e massa stellare, questi elementi critici portano la stella fuori della sequenza principale nelle direzioni che abbiamo brevemente esposto sopra.