Wie was Ejnar Hertzsprung

De Deense chemicus en astronoom Ejnar Hertzspring werd op 8 oktober 1873 in Kopenhagen geboren. Hij ontwikkelde samen met Henry Norris Russell het Hertzsprung-Russell diagram dat de relatie tussen de absolute helderheid of de lichtkracht en de spectraalklasse of effectieve temperatuur sterren. Dit diagram is fundamenteel geworden voor het bestuderen van de evolutie van sterren. Hij overleed op 21 oktober 1967.

Jonge Jaren

Hertzsprung had vermoedelijk geen officiële opleiding gevolgd maat hij studeerde aan technische hogescholen in Denemarken en werd chemisch ingenieur. Na zijn afstuderen in de scheikunde in 1989 werkte hij enkele jaren in Sint Petersburg. In 1901 vertrok hij naar Leipzig om basiskennis op te doen van de fotochemie bij Willem Ostwald. In 1902 keerde hij terug naar Denemarken en studeerde astronomie aan de universiteit van Kopenhagen en de Urania sterrenwacht in Frederiksberg. In zijn artikel “Over de straling van sterren”, dat in 1905 en 1907 werd gepubliceerd, toonde hij aan dat er een verband bestaat tussen de kleur van een ster en hun werkelijke helderheid en dat er reuzensterren en dwergsterren moeten bestaan.

Over de straling van sterren

In de 19^de eeuw werden er vanaf de Harvard College sterrenwacht grootschalige fotografische spectroscopische onderzoeken van sterren uitgevoerd. Er werden spectrale classificaties voor tienduizenden  sterren opgesteld die uiteindelijk leidden tot de Henry Draper catalogus. In één deel van dit werk nam Antonia Maury de verdeling van sterren op aan de hand van de breedte van de spectraallijnen. Hertzsprung merkte op dat sterren met smalle lijnen meestal kleinere eigenbewegingen hebben dan de andere van dezelfde spectrale classificatie. Hij beschouwde dit als een aanwijzing voor een grotere helderheid van de sterren met een smalle lijn en hij berekende seculiere parallaxen voor verschillende groepen hiervan. Op deze manier kon hij hun absolute helderheid schatten.

Ontmoeting met Karl Schwarzschild

De astronoom Karl Schwarzschild merkte Hertzsprung op en regelde in 1909 een buitengewoon hoogleraarschap voor hem aan de universiteit van Göttingen. Kort hierna verhuisde Schwarzschild naar Potsdam waar hij directeur werd van de sterrenwacht aldaar. Hij nam Hertzsprung mee als waarnemer. Schwarzschild overleed in 1916 en omdat de onderzoeksmogelijkheden voor buitenlanders in Duitsland tijdens de Eerste Wereldoorlog steeds lastiger werden vertrok Hertzsprung in 1919 naar de Leidse Sterrewacht. Hieraan gaf bij van 1935 tot 1944 leiding.

Het Hertzsprung-Russell diagram

In 1910 publiceerde Hans Rosenberg een diagram waarin de schijnbare helderheid van sterren in de Pleiaden werd uitgezet tegen de sterkte van de Calcium K-lijn en twee waterstof Balmerlijnen. De spectraallijnen dienen als een proxy voor de temperatuur van de ster, een vroege vorm van spectrale classificatie.

De schijnbare helderheid van sterren in dezelfde groep is gelijk aan hun absolute helderheid en dus wat dit vroege diagram in feite een grafiek van helderheid versus temperatuur. Hetzelfde type diagram wordt vandaag de dag nog steeds gebruikt om de sterren in groepenhopen weer te geven zonder in eerste instantie hun afstand en helderheid te kennen. Hertzsprung had al met dit soort diagrammen gewerkt maar zijn eerste publicaties waarin hij dit deed verschenen pas in 1911. Dit was ook de vorm van het diagram dat gebruik maakt van schijnbare helderheden in een sterrenhoop die allemaal op dezelfde afstand staan.

In 1913 publiceerde Henry Norris Russell vroege versies van het diagram, waaronder Maury’s gigantische sterren geïdentificeerd door Hertzsprung, die nabije sterren met parallaxen die destijds werden gemeten, sterren uit de Hyaden en verschillende bewegend esterrenhopen waarvoor de bewegende clustermethode gebruikt zou kunnen worden om afstanden af te leiden en daarmee absolute helderheden voor die sterren te kunnen berekenen.

Door de jaren heen zijn er verschillende vormen van het Hertzsprung-Russell diagram ontwikkeld en de nomenclatuur is niet erg goed gedefinieerd. Alle vormen hebben dezelfde lay-out: sterren met een grotere helderheid bevinden zich rechtsboven in het diagram en sterren met hoge oppervlaktetemperaturen bevinden zich aan de linkerkant van het diagram.

Andere prestaties

Het onderzoek van Hertzsprung heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de moderne astrofysica. Al in 1905 definieerde hij de absolute helderheid als een maar voor de lichtkracht van een ster. Hij ontdekte ook dat reuzensterren en dwergsterren kunnen voorkomen bij sterren met dezelfde oppervlaktetemperatuur waardoor er een classificatiefunctie ontstaat.

In 109 werkte Hertzsprung aan relaties tussen oppervlaktetemperatuur en helderheid. Om de vraag te beantwoorden of er koude en hete sterren zijn ontwikkelde hij een temperatuurhelderheidsdiagram.

In 1911 ontdekte Hertzsprung kleine schommelingen in de helderheid van de poolster waardoor hij deze kon classificeren als een Delta Cepheïde-veranderlijke.

In 1913 slaagde hij er als eerste in om de afstand tot Cepheïden in de Kleine Magelhaanse Wolk te bepalen.

Samen met de periode-helderheidsrelatie van Henrietta Swann Leavitt konden voor het eerst afstanden tot verre Cepheïden in andere sterrenstelsels worden bepaald. De berekende afstand tot de Kleine Magelhaanse Wolk van 3000 lichtjaar was echter niet correct. Tegenwoordig weten we dat de Kleine Magelhaanse Wolk ongeveer 70 keer verder weg is. Toch was het bepalen van de afstand in die tijd een belangrijke astrofysische pioniershandeling.

In 1915 wijdde Hertzsprung zich aan de dubbelsterren. Voor de waarneming hiervan ontwikkelde hij een fotografische precisiemethode.

In 1927 werd hij verkozen tot lid van de American Academy of Arts and Sciences en in 1929 ontving hij de gouden medaille van de Royal Astronomical Society.

In 1941 werd hij toegelaten tot de American Philosophical Society.

Hertzsprung is de ontdekker van twee asteroïden. Op 25 september 1929 ontdekte hij de asteroïde 1627 Ivar (vernoemd naar zijn broer Ivar). Daarnaast ontdekte hij op 7 juli 1924 de asteroïde 1702 Kalahari.

Ejnar Hertzsprung overleed op 21 oktober 1967 in het Deense Roskilde. Hij werd 94 jaar.

Eerste publicatie: 21 oktober 2023
Bron: scihi