Спектр – жарықтылық (Герцшпрунг-Рассел) диаграммасы

XX ғасыр басында Дат астрономы Герцшпрунг және одан кейінірек американ астрофизигі Рассел жұлдыздардың спектрі мен жарықтылығы арасындағы байланысты анықтады. Бұл тәуелділік график ретінде келтірілді. Бір оське спектрлік класс, ал екіншісіне абсолют жұлдыздық шама сызылады. Бұл график спектр-жарықтылық немесе Герцшпрунг-Рассел диаграммасы деп аталады (3.12 сурет). Абсолют жұлдыздық шама орнына жарықтылықты (әдетте log шкалада), ал спектрлік кластар орнына – түстердің көрсеткіші - әсерлі (эффективті) температураның өзін келтіруге болады.

Әрбір жұлдыздың орны оның физикалық табиғаты және даму кезеңімен анықталады. Герцшпрунг-Рассел диаграмасында жұлдыздар жүйесінің бүкіл тарихы келтіріледі. Бұл диаграмма физикалық қасиеттері ортақ жұлдыздар тобын және олардың кейбір физикалық сипаттамалары арасындағы тәуелділікті анықтауға мүмкіндік береді. (мысалы: химиялық құрамы, эволюциясы,...т.с.с.).

Диаграмманың жоғарғы бөлігі жарықтылығы жоғары жұлдыздарға сәйкес келеді, ал төменгі бөлігін жарықтылығы төмен жұлдыздар қамтыған. Диаграмманың сол жағында ертеректегі ыстық жұлдыздар орналасқан, ал оң жағында кейінгі спектрлік кластағы суық жұлдыздар орналасқан.

Диаграмманың жоғарғы жағында жарықтылығы жоғары (алыптар және аса алыптар) орналасқан. Диаграмманың төменгі бөлігіндегі жұлдыздардың жарықтылығы төмен топтары орналасқан және олар ергежейлілер деп аталады. Жоғарғы бөліктегі жұлдыздар жиі орналасқан және солдан оңға қарай бағытталған диагональ – бас тізбек деп аталады. Бұл тізбектің маңайында ыстық (жоғарғы жағы) және суық (төменгі бөлігі) жұлдыздар орналасқан.

Жалпы алғанда, Герцшпрунг-Рассел диаграммасындағы жұлдыздар белгілі ретпен орналасқан, ал бұл жарықтық пен температура арасында қандай да бір тәуелділік бар деген сөз. Бірақ диаграмманы мұқият қарасақ, онда басқа да қосымша тізбектер бар екенін көруге болады. Бұл тізбектер белгілі бір жұлдыздар топтарының жарықтылығымен температурасы арасында жекелеген тәуелділіктер бар екенін білдіреді.

Қарастырылған тізбектер жарықтық кластары деп аталады және олар спектрлік кластардан кейін қойылатын Ι ÷ ΙΙ дейінгі рим сандары арқылы белгілейді. Сонда, жұлдыздардың толық классификациясы 2 параметрге тәуелді болады, біріншісі - спектрді, екіншісі – жарықтылықты сипаттайды. Мысалы, Күн бас тізбекте жатыр, ол V жарықтылық класына жатады және оның спектрінің белгіленуі - G2V. Қазіргі кезде қабылданған осы классификация МК (Морган, Кинан) классификациясы деп аталады.

Сурет 3.12 Спектр-жарықтылық диаграммасы

Жарықтылық кластары 3.13 – суретте көрсетілген.

Ι жарықтылық класы – аса алыптар (сверх гиганты) - бұл жұлдыздар спектр - жарықтылық диаграммасының жоғарғы бөлігінде орналасқан және бірнеше тізбектерге бөлінеді.

ΙΙ жарықтылық класы – жарық алыптар;

ΙΙΙ – алыптар;

ΙV – субалыптар. Соңғы үш класс жұлдыздары диаграммада аса алыптар мен бас тізбек аралығындағы облыста орналасқан;

V – бас тізбектің жұлдыздары;

VΙ – жарық субалыптар - олар бас тізбектен бір жұлдыздық шамаға төмен өтетін тізбекті құрайды;

VΙΙ – ақ ергежейлілер - олардың жарықтылығы төмен және диаграмманың төменгі бөлігінде орналасқан.

Жұлдыздардың берілген класқа жату–жатпауы спектрлік классификацияның арнайы қосымша белгілері арқылы анықталады. Мысалы, аса алыптардың спектрлік сызықтары әдетте жіңішке әрі терең болып келеді, ал ақ ергежейлілерде бұған керісінше болып келеді. Өздерінің спектрлері бойынша ақ ергежейлілердің айырмашылығы, олардың кейбір металдарының спектрлік сызықтары алыптарға қарағанда әлсіз.

Сурет 3.13 Жарықтылық кластары

Спектрлерлік классификациясының жоғарыда аталған қосымша белгі-шарттары (критерийлері) жарықтылық класын анықтауға және абсолют жұлдыздық шаманы спектроскоптық әдіспен анықтауға негіз болып табылады.