Hertzsprung-Russell-Diagramm
['hɛrdsbroȖ 'rʌsl-; nach E. Hertzsprung und H. N. Russell], Abkürzung HRD, Diagramm als Klassifizierungsschema für Sterne mit der Spektralklasse als Abszisse und der absoluten Helligkeit als Ordinate. Bei theoretischen Untersuchungen werden stattdessen als Abszisse die effektive Temperatur (nach links steigend) als Maß für die Energieausstrahlung je Flächeneinheit und als Ordinate die Leuchtkraft in Einheiten der Sonnenleuchtkraft als Maß für die Gesamtenergieausstrahlung aufgetragen, wodurch das HRD den Charakter eines Zustandsdiagramms für Sterne erhält. Dem HRD gleichwertig ist das Farben-Helligkeits-Diagramm, in dem die scheinbare Helligkeit der Sterne zum Farbenindex in Beziehung gesetzt wird.
Jedem Stern entspricht ein Punkt im HRD. Die Bildpunkte der leuchtkraftstarken und heißen Sterne liegen links oben, die der leuchtkraftarmen und kühlen Sterne rechts unten. Das HRD ist nicht gleichmäßig mit Bildpunkten (vereinfacht: »mit Sternen«) besetzt: Die Mehrzahl der Sterne (Hauptreihensterne, auch die Sonne) liegt in einem relativ scharf begrenzten Streifen (Hauptreihe, Zwergenast), der sich von den Ost-Sternen (links oben) bis zu den MittelSternen (rechts unten) hinzieht. Die Riesensterne, die bei gleicher Spektralklasse eine wesentlich höhere Leuchtkraft, damit einen größeren Radius haben, besetzen den weniger scharf begrenzten Riesenast. Über ihm liegt das Gebiet der Überriesen. Etwa 1 bis 3 Größenklassen unterhalb der Hauptreihe befinden sich im Bereich der Spektralklassen F bis M die Unterzwerge, 8 bis 12 Größenklassen unterhalb der Hauptreihe im Bereich der Spektralklassen B bis G die Weißen Zwerge. In der waagerechten Verlängerung des Riesenastes hin zur Hauptreihe besteht eine auffällige Leere, die Hertzsprung-Lücke. Die verschiedenen Typen veränderlicher Sterne bevölkern im HRD jeweils charakteristische Gebiete.
Die relative Häufigkeit einzelner Sterntypen ergibt sich aus der Besetzungsdichte der für diese Typen charakteristischen Bereiche des HRD, falls dieses nur Sterne aus einem abgeschlossenen Raumgebiet enthält. Diese relative Besetzungsdichte ist eine Folge der Sternentwicklung: Die Sterne verändern im Laufe der Zeit Leuchtkraft und Effektivtemperatur und durchlaufen so einen »Entwicklungsweg« im HRD. Verharren sie sehr lange in einem bestimmten Zustand (z. B. im Hauptreihenzustand), häufen sie sich auf dem entsprechenden Wegstück, bei rascher Entwicklung werden hingegen nur wenig Sterne angetroffen (z. B. im Bereich der Hertzsprung-Lücke).
Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:
Sterne: Verteilung und Zustandsgrößen
Universal-Lexikon. 2012.