赫罗图62036.docVIP

第六讲 赫罗图 赫罗图（Hertzsprung-Russel diagram，简写为H-R diagram）是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现，这张图是研究恒星演化的重要工具，因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名，称为赫罗图。 赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图，赫罗图的纵轴是光度与绝对星等，而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度，从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为 O.B.A.F.G.K.M 七种，要记住这七个类型有一个简单的英文口诀Oh be A Fine Girl/Guy. Kiss Me! 赫罗图可显示恒星的演化过程, 大约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上，这条线称为主序带。位于主序带上的恒星称为主序星。形成恒星的分子云是位于图中极右的区域，但随着分子云开始收缩，其温度开始上升，会慢慢移向主序带。恒星临终时会离开主序带，恒星会往右上方移动，这里是红巨星及红超巨星的区域，都是表面温度低而光度高的恒星。经过红巨星但未发生超新星爆炸的恒星会越过主序带移向左下方，这里是表面温度高而光度低的区域，是白矮星的所在区域，接着会因为能量的损失，渐渐变暗成为黑矮星。 赫罗图与星球体积的大小关系 物理学家在研究热辐射光谱的时候，发现了在一个单位面积上，亮度与温度之间的关系。温度越高亮度越亮。因此，一旦我们能够决定一个星球的绝对星等和光谱类型，我们就能估计它的体积大小。 单位时间内，在单位面积中所释放出来的热辐射能量与温度四次方成正比。 （s 为史蒂芬·波兹曼常数） 亮度为单位时间内热辐射所发出来的能量，所以将上式乘上星球总面积，假设星球为球形： 所以在赫罗图上，我们也可以把相同表面积的星球，出现的位置用连线标示出来。我们可以看到，在图的右上方，低温且高亮度，所以是体积很大的星球。越往左下方高温且低亮度，所以体积越来越小。 赫罗图与主序列带上恒星的质量大小 天文学家研究了许多距离我们比较近的双星，把这些星星依其光谱类型及绝对星等画在赫罗图上，并且标上它们的质量。然后，一个重大的发现出现了：在主序列带上的恒星，是按照质量大小排列的！在左上方，高温高亮度的是质量比较大的恒星，而在右下方低温低亮度的则是小质量的恒星。