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Início/Astronomia e o céu/Diagrama de Hertzsprung–Russell

Diagrama de Hertzsprung–Russell

Regiões esquemáticas do diagrama; arraste a estrela: sequência principal, gigantes, anãs brancas.

Estrela

Arraste o marcador no diagrama. Os eixos são esquemáticos: a temperatura cresce para a esquerda (como nos HR observacionais); a luminosidade, para cima. Estrelas reais preenchem faixas, sobretudo a sequência principal.

Atalhos de teclado

  • •Arrastar na tela — deslocar a estrela

Grandezas medidas

RegiãoSequência principal — hidrogênio no núcleo

Sobre o modelo

O diagrama de Hertzsprung–Russell (HR) é o gráfico da luminosidade das estrelas (ou da magnitude absoluta) contra a temperatura efetiva (classe espectral, cor). A temperatura cresce para a esquerda, como nos diagramas observacionais. A relação entre luminosidade, raio e temperatura é a lei de Stefan–Boltzmann: L = 4πR²σT⁴. Na sequência principal queima-se hidrogênio no núcleo; a massa fixa o lugar na faixa: estrelas massivas — alto à esquerda; de pouca massa — baixo à direita. Gigantes e supergigantes são mais frias, mas grandes em raio e por isso brilhantes; as anãs brancas são quentes, porém pequenas — a luminosidade é baixa. As regiões são estáticas e esquemáticas: o caminho evolutivo contínuo não é animado.

Para quem: Ensino médio e início da graduação: classificação das estrelas, diagrama de Hertzsprung–Russell.

Conceitos-chave

  • diagrama de Hertzsprung–Russell
  • luminosidade
  • magnitude absoluta
  • classe espectral
  • sequência principal
  • lei de Stefan–Boltzmann
  • anã branca
  • gigante vermelha

Como funciona

O diagrama de Hertzsprung–Russell mostra a luminosidade das estrelas (ou a magnitude absoluta) em função da temperatura efetiva (ou da classe espectral). A maior parte das estrelas passa o grosso do tempo fundindo hidrogênio na sequência principal; gigantes e anãs brancas são estágios mais tardios para muitas delas.

Perguntas frequentes

Por que a sequência principal é uma faixa, e não uma reta?
Porque as massas são diferentes. A massa fixa a temperatura do núcleo, a luminosidade e o tempo de vida. Estrelas massivas são mais quentes e mais brilhantes (alto à esquerda); as de pouca massa, mais frias e mais fracas (baixo à direita).
Há fusão termonuclear numa anã branca?
Não. É o núcleo que esfria de uma estrela de massa baixa ou intermediária depois de esgotar o combustível. Brilha pelo calor residual. Temperatura alta com luminosidade baixa é consequência do raio pequeno (lei de Stefan–Boltzmann).
A estrela se move no diagrama com o tempo?
Neste esquema as regiões estão paradas. Na realidade a estrela deixa a sequência principal: numa estrela como o Sol — para a direita e para cima, rumo às gigantes vermelhas, depois para a esquerda e para baixo, rumo às anãs brancas. Arrastar o marcador ajuda a confrontar as fases, mas não reproduz a trilha.
Por que as gigantes vermelhas são brilhantes se são frias?
A luminosidade depende da temperatura e do tamanho. O raio de uma gigante pode ser centenas de vezes o do Sol. Em L ∝ R²T⁴ o aumento da área mais que compensa a queda de T⁴.