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赫羅圖(英語:Hertzsprung–Russell diagram,簡寫為H–R diagram、HR diagram或HRD)是以恆星的絕對星等或光度相對於光譜類型或有效溫度繪製的散布圖。更簡單的說,它將每顆恆星繪製在一張圖表上,可以測量它的溫度(顏色)和光度,而它與每顆恆星的位置無關。相關的顏色-星等圖[1](CMD,colour–magnitude diagram)繪製的是恆星的視星等和顏色,通常是針對恆星都在相同距離上的星團繪製。

這種圖表是埃希納·赫茨普龍和亨利·諾利斯·羅素在1910年代創建的,是邁向了解恆星演化很重要的一步。

赫羅圖可顯示恆星的演化過程,大約90%的恆星位於赫羅圖左上角至右下角的帶狀上,這條線稱為主序帶。位於主序帶上的恆星稱為主序星。形成恆星的分子雲是位於圖中極右的區域,但隨着分子雲開始收縮,其溫度開始上升,會慢慢移向主序帶。恆星臨終時會離開主序帶,恆星會往右上方移動,這裡是紅巨星及紅超巨星的區域,都是表面溫度低而光度高的恆星。經過紅巨星但未發生超新星爆炸的恆星會越過主序帶移向左下方,這裡是表面溫度高而光度低的區域,是白矮星的所在區域,接着會因為能量的損失,漸漸變暗成為黑矮星。

歷史的背景

19世紀哈佛大學天文台對恆星進行了大規模的攝影光譜調查,獲得數十萬顆恆星的光譜,並加以分類,最終完成了亨利.德雷伯目錄。 安東妮亞·莫里參與了這項工作的一個部分,她依據譜線的寬度來分類恆星。赫茨普龍指出,以窄譜線描述的恆星自行比同一光譜類型的其它恆星小。他認為這是窄譜線的恆星有更大光度的指示,並計算了一些群組的長期視差,讓他可以估計其絕對星等。

在1910年,漢斯·羅森伯格發表了一張圖表,以鈣線相對於氫的兩條巴耳末線的強度繪製昴宿星團中恆星的視星等。這些譜線作為恆星溫度的代理,是光譜分類的早期形式。 在同一個星團中,恆星的視星等等同於它們的絕對星等,所以這張早期的圖實際上就是一個與溫度有關的光度圖。今天,依然使用相同類型的圖來顯示星團中的恆星,而無須知道它們的距離和亮度。赫茨普龍也已經在使用這種類型的圖表,但直到1911年他才首次在他的出版品中顯示出來。這也是使用星團中有着相同距離恆星簇視星等圖的型式。

羅素早期(1913年)版本的圖包括由安東妮亞·莫里分類,經赫茨普龍確認的巨星,以及當時已經測量出視差的近距離恆星,和畢宿星團(附近的疏散星團)以及一些移動星群中的恆星;這些都可以測量距離,從而獲得這些恆星的絕對星等[2]

視頻

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參考文獻