Yuav ua li cas kom nkag siab Hertzsprung-Russell Diagram
Daim duab Hertzsprung-Russell (feem ntau hu ua daim duab H-R) yog ib qho ntawm cov "daim ntawv qhia" tseem ceeb tshaj plaws hauv kev kawm txog hnub qub rau kev nkag siab txog lub neej ntawm cov hnub qub. Los ntawm kev saib qhov chaw ntawm lub hnub qub ntawm daim duab, peb tuaj yeem xav txog nws qhov kub thiab txias ntawm qhov chaw, qhov ci ntsa iab, qhov loj me, thiab txawm tias nws theem kev hloov pauv tam sim no. Txawm li cas los xij, rau cov neeg pib tshiab, daim duab H-R tuaj yeem ua rau tsis meej pem vim nws muab ntau lub tswv yim ua ke: qhov loj me, qhov ci ntsa iab, spectrum, xim, thiab chav kawm ntawm lub hnub qub. Tsab xov xwm no yuav coj koj mus rau daim duab H-R ib kauj ruam zuj zus thiab hauv txoj hauv kev ua tau zoo.
1. Daim duab Hertzsprung–Russell yog dab tsi?
Daim duab H–R yog daim duab qhia txog kev sib raug zoo ntawm lub hnub qub qhov ci ntsa iab (luminosity) thiab nws qhov kub ntawm qhov chaw (lossis hom spectral). Daim duab no tau muab lub npe rau ob tug kws tshawb fawb txog hnub qub, Ejnar Hertzsprung thiab Henry Norris Russell, uas thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th tau paub tias cov hnub qub tsis tau faib ua pawg thaum lawv teeb tsa qhov ci ntsa iab thiab spectrum, tab sis lawv tau tsim ib qho qauv sib txawv.
Tus qauv no tseem ceeb heev vim nws qhia txog lub cev ntawm cov hnub qub: cov hnub qub tsim lub zog li cas, lawv qhov loj me hloov pauv li cas, thiab lawv hloov zuj zus li cas txij thaum yug los mus txog "kev tuag."
2. Nkag siab txog cov axes ntawm daim duab: dab tsi yog plotted?
Yuav kom tsis txhob poob, thawj kauj ruam yog nkag siab txog ob lub ntsiab axis ntawm daim duab.
a) Txoj kab ntsug: qhov ci ntsa iab lossis qhov loj tshaj plaws
Feem ntau, lub axis ntsug qhia txog qhov ci ntsa iab (L), uas yog tag nrho cov zog teeb uas lub hnub qub tso tawm ib lub sijhawm, piv rau qhov ci ntsa iab ntawm lub Hnub (L☉). Qee zaum daim duab siv qhov loj tshaj plaws (M) es tsis yog qhov ci ntsa iab. Ob qho tib si sawv cev rau lub hnub qub "qhov ci ntsa iab tiag tiag," tsis yog nws ci npaum li cas los ntawm lub ntiaj teb.
- Lub teeb ci ntsa iab txhais tau tias lub hnub qub ci ntsa iab heev.
- Qhov me me/tsis zoo txhais tau tias lub hnub qub ci dua (nco ntsoov: qhov ntsuas qhov loj yog "rov qab").
Hauv ntau daim duab:
- Sab saum toj = ci dua
- Qab = dimmer
b) Kab rov tav: kub lossis hom spectral (thiab feem ntau "inverted")
Lub kab rov tav sawv cev rau qhov kub ntawm lub hnub qub (hauv Kelvin) lossis hom spectral (O, B, A, F, G, K, M). Ib qho kev nkag siab yuam kev uas feem ntau pom: ntawm daim duab H-R, qhov kub yuav txo qis ntawm sab laug mus rau sab xis.
Nws txhais tau tias:
- Sab laug = kub dua (piv txwv li 30.000 K)
- Sab xis = txias dua (piv txwv li 3.000 K)
Yog tias hom uas tso tawm yog spectral:
– Au tus kub tshaj plaws thiab xiav tshaj plaws,
– ces B, A, F, G, K,
- M yog qhov txias tshaj plaws thiab liab tshaj plaws.
Yog li ntawd, yog tias koj pom ib lub hnub qub nyob rau sab laug ntawm daim duab, nws yog lub hnub qub kub. Nyob rau sab xis, nws yog lub hnub qub txias dua.
3. Kev sib raug zoo ntawm xim thiab kub: qhov tseem ceeb rau kev nyeem daim duab
Cov hnub qub kub tso tawm lub teeb ntau dua ntawm cov wavelengths luv dua, yog li lawv zoo li xiav / dawb. Cov hnub qub txias tso tawm lub teeb ntau dua ntawm cov wavelengths ntev dua, yog li lawv zoo li txiv kab ntxwv / liab.
Daim ntawv qhia yooj yim:
- Sab laug (kub) → xiav
– Nruab nrab (nruab nrab) → dawb-daj
– Sab xis (txias) → txiv kab ntxwv-liab
Lub hnub nyob ib puag ncig hom G, muaj qhov kub ntawm ~ 5.800 K, yog xim daj-dawb, thiab nyob ntawm "txoj kev loj" (yuav muaj ntau ntxiv txog qhov ntawd hauv ib pliag).
4. Peb thaj chaw tseem ceeb hauv daim duab H-R
Thaum koj nkag siab txog cov axes, koj yuav pom tias cov hnub qub feem ntau sib sau ua ke hauv qee thaj chaw. Peb thaj chaw tseem ceeb yog:
a) Cov kab ke tseem ceeb (Cov kab ke tseem ceeb)
Qhov no yog ib txoj kab diagonal los ntawm sab laug saum toj mus rau sab xis hauv qab. Feem ntau ntawm cov hnub qub nyob ntawm no.
Nws cov yam ntxwv:
- Cov hnub qub ntawm cov kab ke tseem ceeb tab tom hlawv hydrogen mus ua helium hauv lub plawv (theem ruaj khov).
- Qhov deb mus rau sab laug saum toj kawg nkaus: lub hnub qub kub dua thiab ci dua (feem ntau loj heev).
- Qhov deb mus rau sab xis hauv qab: lub hnub qub txias dua thiab tsaus dua (feem ntau muaj qhov hnyav me me).
Lub hnub nyob rau ntawm qhov nruab nrab ntawm cov kab ke tseem ceeb.
Kev xav tseem ceeb:
– Cov hnub qub loj dua → kub dua → ci dua → lub neej luv dua.
– Cov hnub qub me me (cov hnub qub liab) → txias dua → tsaus dua → muaj sia ntev heev.
b) Cov neeg loj heev thiab cov neeg loj heev
Lawv nyob rau sab xis saum toj (txias tab sis kaj heev) thiab kuj nyob rau sab saum toj feem ntau.
Ua cas ib yam dab tsi thiaj txias tab sis kaj? Vim tias qhov ci ntsa iab kuj raug cuam tshuam los ntawm qhov loj me. Cov hnub qub loj muaj lub voj voog loj heev, yog li txawm tias lawv qhov chaw tsis kub heev, tag nrho thaj chaw uas tso tawm lub teeb yog dav heev.
Piv txwv:
- Liab loj: txias, loj, kaj.
- Supergiant: tuaj yeem ci heev, kub (xiav) lossis txias (liab), nyob ntawm nws txoj kev hloov pauv.
c) Cov neeg dawb dawb
Tus neeg dawb me me nyob rau sab laug hauv qab: kub tab sis tsaus ntuj.
Qhov no zoo li tsis sib haum xeeb kom txog thaum koj nco qab qhov loj me:
- Cov hnub qub dawb me me heev (kwv yees li qhov loj ntawm lub ntiaj teb), yog li txawm tias lawv kub, lawv lub teeb tag nrho tsis loj.
- Qhov no feem ntau yog theem kawg cov hnub qub loj heev me-nruab nrab tom qab dhau los ntawm theem loj heev.
5. Yuav ua li cas "nyeem" qhov loj ntawm lub hnub qub los ntawm daim duab
Cov duab H-R feem ntau muaj cov kab uas muaj lub vojvoog tas li (lossis koj tuaj yeem xav txog lawv). Cov lus qhia tseem ceeb:
- Cov hnub qub saum toj no feem ntau loj dua (lossis loj dua, nyob ntawm thaj chaw).
- Nyob rau tib qhov kub thiab txias, lub hnub qub ci dua txhais tau tias nws lub vojvoog loj dua.
Piv txwv:
– Ob lub hnub qub uas muaj tib lub kub 4.000 K (sab xis ntawm daim duab). Yog tias ib lub ci dua, tej zaum nws yog lub hnub qub liab loj, thaum lub tsaus dua yog lub hnub qub liab me.
Yog li, nrog ib qho taw tes ntawm daim duab, koj tuaj yeem kwv yees:
1) kub (los ntawm X axis),
2) qhov ci ntsa iab (Y axis),
3) thiab qhov zoo ntawm qhov loj/voj voog (los ntawm kev sib xyaw ua ke ntawm ob qho tib si).
6. Nkag siab txog kev hloov pauv ntawm cov hnub qub los ntawm kev txav mus los hauv daim duab
Daim duab H-R kuj tseem siv los piav qhia txog "txoj kev ua neej" ntawm lub hnub qub.
Kev piav qhia dav dav rau lub hnub qub zoo li lub hnub:
1. Cov kab ke tseem ceeb: hydrogen hlawv ruaj khov.
2. Lub hydrogen hauv paus pib tawm → lub hnub qub nthuav dav → nkag mus rau thaj chaw loj liab (txav mus rau sab xis saum toj: qhov chaw txias dua tab sis qhov ci ntsa iab nce ntxiv).
3. Cov txheej sab nraud raug tso tawm → ib lub plawv me me kub tseem tshuav → dhau los ua lub hnub qub dawb (txav mus rau sab laug hauv qab: kub tab sis tsaus ntuj).
Rau cov hnub qub loj heev:
- Nws txoj kev hloov zuj zus nyuaj dua thiab ceev dua, nws tuaj yeem dhau los ua lub hnub qub loj heev thiab xaus ua lub hnub qub supernova, tom qab ntawd dhau los ua lub hnub qub neutron lossis qhov dub. Lawv qhov chaw feem ntau nyob rau sab laug sab saud (kub thiab ci heev) ua ntej hloov mus rau lwm theem.
7. Piv txwv yooj yim ntawm kev nyeem cov hnub qub qhov chaw
Xav tias koj pom ib lub hnub qub taw tes:
– nyob rau sab laug saum toj: qhov ntawd yog lub hnub qub kub thiab ci ntsa iab heev, tej zaum yog lub hnub qub loj heev nyob rau ntawm kab lus tseem ceeb (hom O/B) lossis lub hnub qub xiav loj heev.
– nyob rau sab xis hauv qab: nws yog ib lub hnub qub txias, tsaus ntuj nti, tej zaum yog lub hnub qub liab uas pom ntau heev hauv lub galaxy.
– nyob rau sab xis saum toj: nws txias tab sis kaj, xav tias yog lub hnub qub loj liab.
– nyob rau sab laug hauv qab: nws kub tab sis tsaus ntuj nti, tej zaum yog lub hnub qub dawb.
Nrog kev xyaum zoo li no, daim duab H-R dhau los ua ib qho cuab yeej kuaj mob sai.
8. Cov yuam kev feem ntau thaum kawm cov duab kos H-R
Qee yam uas tib neeg feem ntau ua yuam kev:
1. Xav tias qhov kub thiab txias nce mus rau sab xis. Hauv daim duab H-R qub, nws yeej txo qis mus rau sab xis.
2. Sib npaug qhov kaj pom tseeb nrog qhov ci ntsa iab. Daim duab H-R siv qhov kaj ci ntsa iab (qhov loj/qhov ci ntsa iab).
3. Xav tias cov hnub qub "liab" yeej tsaus ntuj nti. Cov hnub qub loj liab yeej ci ntsa iab heev.
4. Tsis txhob xav tias qhov loj me ua lub luag haujlwm tseem ceeb. Qhov ci ntsa iab tsis yog tsuas yog qhov kub thiab txias xwb, tab sis kuj yog thaj chaw ntawm lub hnub qub.
Kev kaw
Daim duab qhia txog Hertzsprung-Russell yog ib daim duab qhia txog lub hnub qub uas zoo kawg nkaus: hauv ib daim duab xwb, peb tuaj yeem pom cov kev sib raug zoo ntawm qhov kub thiab txias, qhov ci ntsa iab, qhov loj me, thiab theem kev hloov pauv ntawm lub hnub qub. Qhov tseem ceeb yog kev nkag siab txog cov axes, kev lees paub peb thaj chaw tseem ceeb (qhov tseem ceeb, loj heev, dawb dwarf), thiab nco ntsoov tias cov hnub qub tuaj yeem ci vim lawv kub, vim lawv loj heev, lossis ob qho tib si. Thaum koj nkag siab txog nws, kev nyeem daim duab qhia txog H-R zoo li nyeem "daim ntawv qhia lub neej" ntawm cov hnub qub hauv lub ntiaj teb.
Yog tias koj xav tau, kuv tuaj yeem ua ib qho version ntawm tsab xov xwm no nrog cov duab yooj yim (ASCII daim duab) lossis cov lus nug xyaum ntawm kev nyeem qee lub hnub qub ntawm daim duab H-R.
