Lezioni ed esercizi categoria Junior 1

Il diagramma che ha in ascissa la temperatura della fotosfera e in ordinata la luminosità delle stelle si chiama diagramma di Hertzsprung-Russell dal nome dei due astronomi che l'hanno ideato e viene spesso abbreviato in diagramma HR.

La temperatura riportata in ascissa è decrescente (si va cioè da valori maggiori a sinistra, verso valori minori a destra). In ordinata al posto della luminosità viene spesso riportata la Magnitudine Assoluta delle stelle. In ascissa al posto della temperatura si può riportare il tipo spettrale o il cosiddetto “indice di colore”, che è una quantità direttamente legata alla temperatura. Queste rappresentazioni sono del tutto equivalenti.

Inserendo nel diagramma HR i dati di luminosità (o magnitudine assoluta) e temperatura di numerose stelle, si nota subito che il diagramma non risulta uniformemente popolato. La maggior parte delle stelle (circa il 90%) si posizionano lungo una diagonale che va dall'angolo in alto a sinistra (stelle molto luminose e calde) all’angolo in basso a destra (stelle poco luminose e fredde). Questa diagonale è chiamata Sequenza Principale. Dalla teoria dell’evoluzione stellare sappiamo che le stelle occupano questa regione nel diagramma durante la fase di fusione nucleare dell'idrogeno in elio, che è la fase più lunga e stabile della loro vita. Nel diagramma HR il Sole è una stella di sequenza principale.
In basso a sinistra del diagramma si trova la sequenza delle nane bianche, mentre sopra la sequenza principale, verso destra, troviamo le stelle nella fase di gigante rossa o supergigante. 

Durante il suo ciclo vitale, una stella cambia temperatura, raggio e quindi luminosità. Man mano che una stella invecchia (nel gergo degli astrofisici si evolve) la sua posizione sul diagramma HR cambia. Stelle con massa diversa si sposteranno sul diagramma HR seguendo percorsi diversi e in tempi diversi. La corretta previsione del rapporto tra il numero di stelle nelle varie regioni del diagramma HR è uno dei risultati più importanti della teoria dell’evoluzione stellare.