Герцшпрунг-Рассель диаграммасындағы айнымалы жұлдыздардың орналасуы

Жұлдыздардың жарқырауын олардың спектрлік класстарымен салыстыруды алғаш рет XX ғ. Басында Эйнер Герцшпрунг және Генри Рассел жасады. Сондықтан спектр-жарқырау жиі Герцшпрунг-Рассел диаграммасы деп атайды. Бұл диаграммада абцисса өсінде спектрлік класс (әлде эффективті температуралар), ал ординат өсінде L жарқырау (немесе M абсолют жұлдыздық шамалар) орналасады. Егер жарқырау шамасы мен температура арасында ешқандай байланыс болмағанда жұлдыздар ол диаграммада біркелкі үлестірілер еді. Бірақ диаграммада тізбектелулер деп аталатын бірнеше заңдылықтар байқалады.

Жұлдыздардың көбі (90% шамасында) диаграммада бас тізбектелу деп аталатын жіңішке ұзын кесінді бойында орналасады. Ол жоғарғы сол жақ бұрыштан (көк жоғарғы гиганттардан) төменгі оң бұрышқа (қызыл карликтерге) дейін созылып жатыр. Бас тізбектелудің жұлдыздарына жарқырауы 1 деп қабылданған Күн жатады.

Гиганттар мен жоғарғы гиганттарға сәйкес нүктелер бас тізбектелуден жоғары оң жақта орналасады, ал ақ карликтерге сәйкес нүктелер бас тізбектелуден төмен сол жақ бұрышта орын алады.

Жарқырауы мен температурасына байланысты жұлдыздарды Герцшпрунг-Рассел диаграммасында үлестіру бойынша жарқырау класының келесі түрлері белгіленген:

· Жоғары гиганттар – I жарқырау класы

· Гиганттар – II жарқырау класы

· Бас тізбектелудің жұлдыздары – V жарқырау класым

· Кіші карликтер – VI жарқырау класы

· Ақ карликтер – VII жарқырау класы

Жұлдыздың спектрлік класынан кейін жарқырау класын белгілеу қабылданған. Күн – G2V жұлдызы. Қазіргі кезде бас тізбектелудің жұлдыздары Күнге ұқсас, термоядролық реакцияларда сутегінің жануы болатын қалыпты жұлдыздар екені анықталды. Бас тізбектелу – әр түрлі массаға ие жұлдыздар тізбектелуі. Массасы бойынша ең үлкен жұлдыздар бас тізбектелудің жоғарғы жағында орналасады және көк гиганттар болып табылады. Массасы бойынша ең кішілері – карликтер. Олар бас тізбектелудің төменгі бөлігінде орналасады. Бас тізбектелуге параллель төмендеу кіші карликтер орналасады. Олар бас тізбектелу жұлдыздарынан құрамында металлдардың аз болуымен ерекшеленеді.

Герцшпрунг-Рассел диаграммасында жұлдыздың орналасуы жұлдыздың жасына байланысты өзгеретіні анықталды (15-сурет). Өмірінің көп бөлігін жұлдыз бас тізбектелуде өткізеді. Сол уақыт аралығында оның түсі, температурасы, жарқырауы және басқа параметрлер шамамен өзгеріске ұщырамайды. Жұлдызға ұқсас күйінде, осы орнықты күйге жеткенге дейін, жұлдыз қызыл түсті болады және қысқа уақыт аралығында бас тізбектелуден гөрі жоғары жарқырау шамасына ие.

16 сурет – RR-,RV -, Cep типті айнымалы жұлдыздардың Герцшпрунг-Рассель диаграммасындағы орналасуы.

Үлкен массаға ие жұлдыздар (жоғары гиганттар) өздерінің энергияларын үлкен шамада шығындайды және мұндай жұлдыздардың эволюциясы жалпы миллиондаған жылға созылады. Бас тізбектелуден кейінгі жұлдыздың эволюциясының деңгейі де сондай қысқа. Бұл жағдайда жұлдыз ұқсас қызыл гиганттар болады, ал өте массивті жұлдыздар – жоғары гиганттар. Жұлдыз көлемі бойынша тез үлкейеді және жарқырауы да өседі. Дәл осы фазалардың эволюциялары Герцщпрунг-Рассел диаграммасында сипатталады. 1911-24 жж. Холм, Рассел, Герцшпрунг және Эдиссон астрономдары бас тізбектелудің жұлдыздары үшін L жарқырауы мен M массасының арасында байланыс барын анықтады және сол тәуелділіктің диаграммасын тұрғызды.

Жұлдыздың сәулеленуінің термоядролық механизмі масса мен жарқырау арасындағы тәуелділікті сапалы түрде түсіндіреді: массасы қаншалықты үлкен болса, жарқырауы да соншалықты үлкен болады. Шынымен, үлкен массаларда жұлдыз түбірінде температуралар жоғары шамаларға жеткізіледі. Синтез реакциясының ықтималдылығы өседі, сәйкесінше көбірек энергия бөлінеді және жұлдыздың жарқырауы жоғарылайды.