Sterrenkunde koeterwaals

Hertzsprung–Russell (HR) diagram

In het begin van de 19de eeuw was de sterrenkunde een beetje een rommeltje. Astronomen hadden net de spectroscopie ontdekt en ze waren begonnen met serieuze grote-schaalonderzoeken van onze galactische omgeving.

HR-diagram met de kleuren van de sterren
Het HR-diagram toont de kleuren van de sterren. Afbeelding via wikipedia

Deze astronomen onderzochten allerlei soorten sterren. Rode reuzen, enorme blauwe sterren, kleine rode sterren en gemiddelde witte sterren. Ze zagen dat deze sterren verschillende kleuren hadden, verschillende temperaturen, verschillende spectra en verschillende groottes.

Maar ze konden van het geheel geen chocola maken.

Waren zijn sommige sterren rood en groot en weer andere sterren blauw en groot? En hoe zit het dan met die kleine rode sterren? Er moest een soort van classificatie komen; een manier om die gigantische hoeveelheid informatie te organiseren. Astronomen kwamen met verschillende ideeën zoals dat sterren groot en heet beginnen en met het toenemen van de leeftijd krimpen maar dat was niet voldoende om alle informatie die ze hadden, te verklaren.

Omstreeks 1910 kwamen de astronomen Ejnar Hertzsprung en Henry Norris Russell, onafhankelijk van elkaar, met dezelfde oplossing. Ze ontdekten dat als ze de sterren rangschikten op temperatuur en lichtkracht er een opmerkelijk patroon zichtbaar werd.

Dit Hertzsprung-Russell diagram (afgekort HR-diagram) toonde dat sterren niet alleen de juiste combinatie van lichtkracht en temperatuur hadden. In plaats daarvan leken ze zich op te houden langs een smalle band. Deze band werd de Hoofdreeks genoemd. Blauwe sterren leken meer helderdere sterren te zijn. Rodere sterren waren koeler en witte sterren bevinden zich daar tussenin.

Naast de Hoofdreeks was er een kleine groep zwakke blauwwitte sterren (de witte dwergen) en de heldere rode sterren (de rode reuzen) en verder was er niks.

Het Hertzsprung-Russell diagram ziet er niet spectaculair uit maar het was een volledige revolutie in het begrijpen van de levenscyclus van sterren. Het maakte alle gegevens van destijds begrijpbaar. Het bracht orde in de chaos. Het toonde aan dat sterren in het heelal niet willekeurig voorkomen maar het HR-diagram zorgt voor een centrale organisatie van de waarneembare eigenschappen van sterren.

Als je een theorie over stellaire evolutie wilde opstellen dan moest je rekening houden met het HR-diagram. Jouw model van hoe sterren werkten moest het verklaren. Zonder het HR-diagram zouden we niet geweten hebben over deze relatie tussen helderheid en temperatuur en zouden we veel harder moeten werken om de fysica van sterren te kunnen verklaren.

Dit artikel maakt deel uit van de serie Sterrenkunde – koeterwaals. Het zijn vertaalde en eventueel bewerkte berichten van de rubriek Astronomy 101 van de website UniverseToday