Premium

Mimořádně jen 19 Kč/měsíc
na prvních 5 měsíců

Dá se hvězda strčit do šuplíku? Hertzsprung-Russellův diagram

Dají se hvězdy, které vidíme na obloze, třídit? Skrývá v sobě jejich barva a velikost nějakou logiku?  Proslulý diagram prozradí o hvězdě víc, než by se mohlo na první pohled zdát. (délka blogu 6 min.)

Hvězdy - to jsou při pohledu ze Země malé zářivé tečky na obloze. Většina z nich má bílou barvu. Už i pouhým okem ale uvidíte rozdíly mezi jednotlivými hvězdami. Malá část má modravé zabarvení, zatímco několik jejich sester má spíše červený barevný odstín. Souvisí barva hvězd s jejich ostatními vlastnostmi – ptali se astronomové už před sto lety.

Porovnáním vlastností vznikl slavný diagram, do kterého se dají zařadit všechny známé hvězdy. Sestavil ho v roce 1913 Henry Norris Russell, který použil dřívější práce Ejnara Hertzsprunga. Nejdůležitější graf v dějinách astronomie tak získal poněkud krkolomný název – Hertzsprung-Russellův diagram.

Vznik diagramu

Lidé rádi porovnávají a katalogizují. V případě hvězd to ale nebylo vůbec jednoduché. Jak porovnat objekty, které mají různou velikost, jsou různě daleko a mají odlišné fyzikální vlastnosti?

Odlišná zdánlivá jasnost jednotlivých hvězd na obloze je dána především jejich vzdáleností. Ze vzdálených hvězd k nám logicky dopadá méně světla, protože se jejich zářivý výkon „rozestírá“ na větší plochu.

Větší plochou se zářivý výkon hvězdy naředí, takže se nám zdá být slabší, než ve skutečnosti je. Tento jev je dobře známý a dá se naštěstí různými způsoby korigovat, takže se dá zjistit skutečná jasnost hvězdy, nezfalšovaná její pozicí ohledně Země.

„Souvisí absolutní (skutečná) jasnost hvězd s jejich barvou a tedy i teplotou?“ ptali se vědci, jakmile se jim podařilo určit absolutní jasnost hvězd. Zpočátku si totiž nebyli jistí, jestli mají tyto vlastnosti nějakou souvislost. Právě při porovnávání vlastností hvězd pak vznikl slavný Hertzsprung-Russellův diagram.

Nejdůležitější astronomický diagram

Na vodorovné ose diagramu je nanesena teplota hvězdy a tím i její barva. Na rozdíl od dnes zažitých pravidel vykazuje nejmenší teploty vpravo a nejvyšší vlevo. Hvězdy s nejteplejším povrchem tedy najdeme v levé části a hvězdy s relativně chladným, načervenalým povrchem vpravo. Místo teploty se někdy na vodorovné ose nanáší tzv. spektrální třída hvězdy, která je od teploty odvozena. Můžete tu tedy nalézt písmena O, B, A – označující horké hvězdy, F a G – u hvězd středních a písmena K, M, L, T – pro hvězdy relativně chladné.

Na svislé ose jsou pak naneseny absolutní jasnosti hvězd. Tady už je pořadí obvyklé – nejméně jasné hvězdy jsou v dolní části a nejjasnější v horní části diagramu. Stupnice je logaritmická, každý další díl stupnice tedy označuje desetinásobné navýšení jasnosti hvězdy.

Poté, co vědci sestavili koordináty, začali do diagramu nanášet pozice známých hvězd, u kterých se předtím podařilo určit skutečnou jasnost. K jejich údivu se ukázalo, že hvězdy nejsou na ploše diagramu rozmístěny volně a chaoticky. Naopak, většina hvězd formovala zajímavý obrazec, který vidíte na horním obrázku.

Naprostá většina hvězd se nachází na „pásu“, který se vine napříč diagramem. Dostal název „hlavní posloupnost“. V této hlavní skupině se nachází tzv. normální hvězdy, tedy hvězdy, které právě prožívají poklidnou část svého života. Mají zatím ještě dost paliva. V jejich nitru se spaluje vodík na helium a vzniklé záření zvládne vyrovnávat gravitační sílu, která by jinak donutila hvězdu ke kolapsu.

Jasnost takovýchto hvězd je závislá na jejich hmotnosti a tím i povrchové teplotě. Čím hmotnější je hvězda v hlavní posloupnosti, tím je její povrchová teplota vyšší. V logaritmickém měřítku diagramu se tyto hvězdy nacházejí na rovném pásu, probíhajícím napříč diagramem.

Pokud by se hvězdy od svého zrodu až po hvězdnou smrt nacházely jen v poklidné fázi, byl by náš diagram hlavní posloupností ukončen. Hvězdy ale připravují na konci svého života nejedno překvapení. Odráží se to i v Hertzsprung-Russellově diagramu.

Hvězdná překvapení

V horní části obrázku vidíte oblast, ve které se nacházejí tzv. hvězdní obři a veleobři. Jsou to enormně jasné hvězdy s velkým poloměrem a různou povrchovou teplotou. Jejich množství napovídá, že je tento stav hvězd logickou součástí hvězdného vývoje. Podle zákona pravděpodobnosti je totiž extrémní vlastnost extrémně vzácná. Pokud vidíme ve stadiu obra a veleobra značné množství hvězd, musí se tedy jednat o jev, který je systematický. Jedná se o hvězdy, které už prožily hlavní a poklidnou část svého života – a teď se blíží své hvězdné smrti.

Poté, co vyčerpaly své původní palivo, kterým byl vodík, ztrácí jedinou obranu proti své vlastní gravitaci. Termonukleární fúze v centru hvězdy slábne a tím slábne také intenzita záření, které drželo hvězdu v rovnováze. Hvězda se začíná hroutit. Tím se její nitro zahřívá, takže může dojít k zapálení dalšího stupně termonukleární reakce, při které se tentokrát nespaluje vodík ale helium. Tlak záření přitom hvězdu nafoukne do většího objemu. Tím se sníží její povrchová teplota a barva povrchu se přesune směrem k červenému konci barevného spektra.

Pokud je hvězda dostatečně hmotná, může se celý proces opakovat až do doby, kdy v jádře vznikne železo. Těžší prvky se už jadernou fúzí syntetizovat nemohou, protože pro svůj vznik energii spotřebovávají, místo aby se při syntéze uvolňovala.

Hmotné hvězdy pak končí svůj život výbuchem supernovy, při kterém nitro hvězda kolabuje a odhazuje do okolí hmotu, která tvořila její obálku. Menší hvězdy, mezi které patří i naše Slunce, mají před sebou klidnější osud. Stanou se na čas rudými obry, velkými a jasnými hvězdami, nejsou ale ve svém nitru přehnaně horké. Termonukleární fúze pomalu vypotřebuje zbylé palivo, hvězdy začnou chladnout. Vnější a nafouklá obálka hvězdy nakonec vymizí. Zůstane jen velice horké, ale malé jádro, které má malou jasnost a dostane název „bílý trpaslík“.

Bílí trpaslíci se na HR diagramu nacházejí vlevo dole. Postupně chladnou a jejich už i tak malá jasnost dále slábne. Na dalším obrázku je tento vývoj znázorněn na příkladu hvězd, pozorovaných v galaxii NGC 6791.

Na HR-diagramu bývá někdy znázorněn i vývoj jednotlivých typů hvězd.

Původní touha roztřídit hvězdy podle jejich vlastností tak kdysi přivedla astronomy ke grafu, který se měl stát jedním z nejdůležitějších diagramů astronomie. Vysvětluje nejen vlastnosti, ale také proměnu hvězd v průběhu jejich života.

I když se to tak možná na první pohled nezdá – všechno ve vesmíru se neustále mění. To je fakt, který je společný jak našim, tak hvězdným životům, připomíná mi pokaždé pohled na HR-diagram.    

Autor: Dana Tenzler | pondělí 1.5.2017 8:00 | karma článku: 24,63 | přečteno: 705x

Další články autora

Dana Tenzler

Jak staré jsou Saturnovy prstence?

Saturnovy prstence fascinují lidstvo už od doby, kdy je v roce 1610 poprvé spatřil Galileo Galilei ve svém teleskopu. Jak jsou vlastně staré? (délka blogu 3 min.)

8.10.2026 v 8:00 | Karma: 0 | Přečteno: 50x | Diskuse | Věda

Dana Tenzler

Budoucnost průzkumu Venuše ... Čínou

Jak bude v budoucnosti probíhat zkoumání sousední horké planety? Plány, které má NASA, nejspíš znáte. Co plánuje čínská vesmírná agentura? (délka blogu 3 min.)

5.10.2026 v 8:00 | Karma: 12,85 | Přečteno: 97x | Diskuse | Věda

Dana Tenzler

Jak vznikly obří černé díry v centrech galaxií?

V jádru naší galaxie se nachází obří černá díra. Přitom to není žádná výjimka - je to pravidlo. Jak vznikaly tyto obří objekty? (délka blogu 3 min.)

1.10.2026 v 8:00 | Karma: 15,58 | Přečteno: 217x | Diskuse | Věda

Dana Tenzler

Ztracený oceán na Venuši

Naše sousední planeta, Venuše se svou velikostí, hmotností i složením podobá naší Zemi. Na jejím povrchu ale panují podmínky, které připomínají spíš peklo než přívětivou planetu vhodnou pro život. Mohl na ní existovat oceán?

28.9.2026 v 8:00 | Karma: 15,01 | Přečteno: 133x | Diskuse | Věda

Dana Tenzler

Kde najít vodu na Marsu?

Mars je sice naše sousední planeta, dodnes ovšem nevíme, jestli na něm v minulosti existoval život. Je možné, že na něm přežívá dodnes? (délka blogu 3 min.)

24.9.2026 v 8:00 | Karma: 14,08 | Přečteno: 114x | Diskuse | Věda

Nejčtenější

Poznejte český film jen podle obrázku

Z filmu Pelíšky
vydáno 4. října 2026

České filmy jsou plné nezapomenutelných hlášek, legendárních postav a scén, které známe snad...

Sloní zadek není diagnóza. Proč s ním můžete chodit a vůbec netušit, že ho máte?

Nejde o to, jestli jsou kalhoty úzké nebo široké. Jde o rozdíl mezi záměrnou...
6. října 2026

Není to diagnóza postavy ani módní trend. Sloní zadek je poněkud nelichotivé označení pro situaci,...

Smíchov čeká velká tramvajová výluka, 6 linek změní trasu. Jak to bude s náhradní autobusy?

Pro náhradní autobusy vznikne dočasná zastávka v Bozděchově ulici.
2. října 2026  8:34

Smíchov čeká tramvajová výluka, která potrvá déle než dva týdny. Kvůli instalaci železničního mostu...

Ve Velké Chuchli chátrá továrna, kde se natáčela Kráska v nesnázích. Dovnitř se chodí křovím

Továrna Klauzovka, Velká Chuchle
4. října 2026

Za křovím ve Velké Chuchli chátrá bývalá továrna, která má za sebou pozoruhodnou historii. Vyráběly...

„I am Jane Doe.“ Ženy na sítích masově chrání oběť znásilnění z Cornellu

Já jsem Jane Doe, říkají ženy, aby zabránily odkrytí identity znásilněné oběti...
2. října 2026

Hromadné znásilnění pod vlivem omamných látek a alkoholu, které se stalo před dvěma lety v USA, se...

Co (ne)dělat, aby vás nedohnalo podzimní nachlazení?

Ilustrační fotografie
vydáno 8. října 2026

Podzim je v plném proudu a první nemoci už se ohlašují. Kašel, rýma, množství kapesníků... Víte,...

VOLBY 2026 v Praze 7: Obhájí Čižinský post starosty? Přehled kandidátů na radnici i do Senátu

Na Výstavišti v Praze 7 začaly restaurátorské práce na vitrážích a dalších...
8. října 2026  11:58

V pátek 9. a v sobotu 10. října 2026 rozhodnou obyvatelé Prahy 7 o tom, kdo povede jejich radnici v...

Epidemie žloutenky může na podzim zesílit, rizikové jsou přestupní uzly

Ilustrační fotografie
8. října 2026  11:52,  aktualizováno  11:52

Počet případů žloutenky v Jihomoravském kraji by mohl na podzim ještě narůstat, obávají se...

Konec hazardování na kolejích? Jablonec osadil nebezpečný přejezd značkami

V Revoluční ulici u železničního přejezdu jsou nainstalované nové svislé a...
8. října 2026  11:52,  aktualizováno  11:52

Závorami nechráněný železniční přejezd v Jablonci nad Nisou je bezpečnější. V místě, kde dochází k...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

  • Počet článků 1226
  • Celková karma 15,96
  • Průměrná čtenost 1195x
Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.