Izpētot daudz zvaigžņu, astronomi atklāja likumsakarības, kas saista galvenos zvaigžņu raksturlielumus.
Attēlā redzama vienkāršota Hercšprunga – Rasela (H-R) diagramma, kuru iegūst, ja uz horizontālās ass atliek zvaigžņu spektra klases un virsmas temperatūru, bet uz vertikālās ass – zvaigžņu absolūto spožumu (zvaigžņlielumos) un starjaudu salīdzinājumā ar Sauli. H-R diagrammā redzams, ka zvaigznes veido vairākas skaidri nodalītas grupas: pārmilzu zvaigznes, milzu zvaigznes, galvenās secības zvaigznes un baltos pundurus.
Evolūcijas gaitā galvenās secības zvaigznes pakāpeniski tērē savus ūdeņraža krājumus. Zvaigznes evolūcijas ātrums atkarīgs no tās masas un temperatūras. Diagrammā attēlotas divas zvaigznes – X un Y, kas atrodas uz galvenās secības. Ar līnijām attēlota šo zvaigžņu turpmākā evolūcijas gaita.
Kādai zvaigžņu grupai pieder zvaigzne, kuras virsmas temperatūra ir \(3000\space\mathrm K\) un starjauda \(100L_\mathrm{Saule}\)?
Raksturo balto punduru starjaudu un virsmas temperatūru!
Zvaigzne X uz galvenās secības atradīsies daudz īsāku laiku nekā zvaigzne Y. Pamato, kāpēc!
Zvaigznes, kuras virsmas temperatūra ir \(3000\space\mathrm K\) un starjauda \(100L_\mathrm{Saule}\), pieder pie milzu zvaigznēm (skatīt Hercšprunga – Rasela diagrammu uzdevuma attēlā).
Balto punduru temperatūra atrodas intervālā no \(9000\space\mathrm K\) līdz \(25000\space\mathrm K\). Savukārt starjauda – no \(10^{-3}L_\mathrm{Saule}\) līdz \(10^{-2}L_\mathrm{Saule}\) (skatīt Hercšprunga – Rasela diagrammu uzdevuma attēlā).
Zvaigznes enerģijas avots – siltums, kas izdalās kodoltermiskās sintēzes reakcijās. Jo augstāka ir zvaigznes virsmas temperatūra, jo intensīvāk atbrīvojas enerģija zvaigznēs un ātrāk notiek zvaigznes evolūcija. Zvaigznēm, kas atrodas uz galvenās secības, masa stipri neatšķiras. Tādēļ zvaigzne X, kuras virsmas temperatūru ir augstāka (\(20000\space\mathrm K\)), straujāk izmanto savu kodoldegvielu salīdzinājumā ar zvaigzni Y, kuras temperatūra ir zemāka (\(7000\space\mathrm K\)). Rezultātā zvaigzne X daudz īsāku laiku atradīsies uz galvenās secības salīdzinājumā ar zvaigzni Y.
Vērtēšanas kritēriji
Nolasa no diagrammas, kādai zvaigžņu grupai pieder zvaigzne ar dotajiem parametriem – 1 punkts.
Nolasa no diagrammas balto punduru starjaudu un virsmas temperatūru – 1 punkts.
No dotās informācijas secina par divu zvaigžņu evolūcijas ātrumu un atrašanās laiku uz galvenās secības – 1 punkts.