Spektri zvijezda mogu se klasificirati u nekoliko širih grupa, prema dominantnosti pojedinih linija. Postoji grupa u kojoj linije najjednostavnijeg elementa, vodika, oblikuju prevladavajući izgled – to su zvijezde A tipa. Postoje zvijezde u kojima helij pokazuje dominantne linije u spektru. One mogu da se podijele u dvije skupine – u prvoj prevladavaju linije normalnog oblika helijevih atoma (B tip), a u drugoj linije nastale od atoma helija koji su izgubili jedan od svoja dva elektrona (O tip).


Zvijezde u kojima su linije vodika i kalcija podjednako jake pripadaju F razredu. U ovim zvijezdama su izrazite linije metala, dok se takve linije slabo pokazuju u zvijezdama B i O grupe, a neredovito se pojavljuju u A grupi. Zvijezde čiji je spektar sličan Sunčevu spektru, gdje su kalcijeve linije jače od vodikovih uz veliko obilje linija metala, pripadaju G razredu. Zvijezde K tipa imaju spektar sličan spektru Sunčevih pjega, gdje su vodikove linije znatno oslabljene.


Postoji grupa zvijezda gdje se pojavljuju linije atoma i molekula, s dominacijom molekularnih linija – to su M zvijezde. Zvijezde tipa L i T su smeđi patuljci.


Dakle, imamo sljedeće razrede: O, A, B, F, G, K, M, L, T. Varijante hladnih zvijezda s obzirom na njihov kemijski sastav su S, R, N razredi. Spektralna klasifikacija iznesena na gore opisani način može nam dati također klasifikaciju po bojama – počevši od plave prema crvenoj. Usto, znamo da toplija vatra emitira svjetlost koja se pomiče u spektru od crvene prema plavoj. Dakle, ova klasifikacija također je temperaturna klasifikacija. Ovi razredi obuhvaćaju temperaturni raspon od 30 000 K (O tip) do 3000 K ( crvenkaste zvijezde  M tipa), dok su temperature L i T tipa niže od 3000 K i idu do 800 K (smeđi patuljci).


(Ovi iznosi označuju temperature na površinama zvijezda – vidjeli smo kod Sunca da su temperature u unutrašnjosti mnogo veće.)

Ovi razredi uglavnom se dijele na 10 podrazreda. Tako Sunce pripada razredu G2 (žuti patuljak) s efektivnom površinskom temperaturom 5770 K.


Glavni niz zvijezda


Pretvorba vodika u helij stabilizacijski je proces koji omogućuje življenje zvijezda. Naime, tim procesom stvara se toplina, koja je uzrok nastanka tlaka potrebnog da se zvijezda pod vlastitom težinom ne uruši u sebe. Što je masa zvijezde veća, treba da se uravnoteži veća težina, a to implicira da se povećanjem mase zvijezde  proporcionalno povećava brzina kojom izgara njezino nuklearno gorivo, pa joj je životni vijek manji. Pomoću relacije koja povezuje polumjer, sjajeve i mase zvijezda, zaključeno je da zvijezde velike po masi i polumjeru isijavaju plavu svjetlost, a što su zvijezde manje, i samim tim hladnije, isijavaju svjetlost koja se pomiče prema žutom i crvenom dijelu spektra. Te zvijezde su mnogo dugovječnije od onih velikih.

 

Kad su astronomi u 20. stoljeću počeli da proučavaju odnos boje zvijezde i njezina apsolutnog sjaja (koji se naravno razlikuje od prividnog sjaja), »otkrili su da se mnoge pokoravaju jednostavnom pravilu, vrlo jasno vidljivom kada se apsolutni sjaj (koji astronomi zovu 'apsolutna magnituda') na grafu poveže s bojom. Taj graf boje i magnitude poznat je pod imenom Hertzsprung – Russellova (ili HR) dijagrama, po dvojici astronoma koji su ga prvi otkrili.« (J. Gribbin)

 

hrdiag2005

 

HR dijagram crta se tako da se na apscisnu os nanese spektralni razred (O, B, A, F, G, K, M), koji je jednostavno povezan s površinskom temperaturom (od 40 000 do 3000 K), dok se na ordinatnu os nanosi sjaj zvijezde u usporedbi sa Sunčevim sjajem (koji se kreće od 10-4 do 106). Ovim dobijemo graf u kojem su dijagonalom od gornjeg lijevog do donjeg desnog kuta povezane zvijezde kojih se temperatura i sjaj kreću od 40 000 K i 106 sjaja Sunca (plavi superdivovi), preko žutih patuljaka (sjaj jednak sjaju Sunca, 6000 K temperature) do crvenih patuljaka (3000 K temperatura, od 100 do 1000 puta manjeg sjaja nego Sunce).

 

Većina zvijezda (njih oko 9/10) nalazi se u ovom pojasu dijagrama. Taj pojas nazivamo glavni niz. Sve zvijezde koje dobivaju energiju pretvaranjem vodika u helij pripadaju glavnom nizu.

 

Ostale (1/10) zvijezde su napustile glavni niz. U donjem lijevom kutu nalaze se male vruće zvijezde slabog sjaja, a u gornjem desnom kutu velike, sjajne i hladne zvijezde. One se nalaze u kasnijim fazama evolucije.

 

Vrijeme koje zvijezda provede na glavnom nizu ovisi o njezinoj masi. Velike masivne zvijezde koje se nalaze na vrhu glavnog niza brzo će potrošiti svoje nuklearno gorivo i napustiti glavni niz. Ako je npr. zvijezda samo pet puta masivnija od Sunca, na glavnom nizu će provesti samo 70 milijuna godina (za razliku od Sunčevih 10 milijardi), a ako je 25 puta masivnija, onda tu provodi samo 3 milijuna godina, dok su 30 puta masivnije tu manje od milijun godina.

HR dijagram i glavni niz među najvažnijim su izvorima znanja o zvijezdama.

 

Prethodno:Zvjezdana evolucija, treći dio: Naše Sunce