
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。
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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。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。因此,一旦我们能够决定一个星球的光谱类型和绝对星等,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:

在观察恒星时我们也很想知道恒星的质量。要怎样来测得一个恒星的质量,其实不是一件容易的事情。质量会表现在万有引力上。根据牛顿的万有引力定律告诉我们质量和引力大小的关系。假如我们能找到双星系统,经由研究这两个星星之间引力所造成的轨道运动,我们就有可能可以决定这两个星星的质量。单独存在的一个恒星大概是没什么机会让我们去估计它的质量。幸亏双星系统是很常见的。所以当我们在介绍每月星空时就会指出,许多天上肉眼可见的星星都是双星,甚至是多聚星系统。 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。
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查 • 论 • 编 • 历
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| 原恒星 | 分子云 · 包克球 · 初期恒星体 · 林忠四郎轨迹 · 林忠四郎极限 · 亨耶迹 · 原恒星 · 金牛T星 · 赫比格Ae/Be星 |
| 发展 | 主序星 · 变星 · 红巨星 · 水平分支 · 渐近巨星分支 · 原行星云 · 行星状星云 · 沃夫-瑞叶星 · 超新星 |
| 特征 | 分类 · UBV色 · 核合成 · 有效温度 · 金属量 · 自转 · 磁场 · 微观湍流 · 行星系 · 视向速度 · 自行 · 视差 · 空间速度 |
| 结构 | 核心 · 对流层 · 辐射层 · 光球层 · 色球层 · 冕 · 星风 · 星风泡 |
| 残骸 | 黑矮星 · 白矮星 · 中子星 · 脉冲星 · 磁星 · 夸克星 · 奇异星 · 黑洞 · 超重黑洞 |
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