ஹெர்ட்ஸ்பிரங்-ரஸ்ஸல் வரைபடத்தை எவ்வாறு புரிந்துகொள்வது

ஹெர்ட்ஸ்பிரங்-ரஸ்ஸல் வரைபடத்தை எவ்வாறு புரிந்துகொள்வது

ஹெர்ட்ஸ்ப்ரங்-ரஸ்ஸல் வரைபடம் (பெரும்பாலும் H–R வரைபடம் எனச் சுருக்கப்படுகிறது) என்பது நட்சத்திரங்களின் வாழ்க்கையைப் புரிந்துகொள்வதற்கான வானியலின் மிக முக்கியமான "வரைபடங்களில்" ஒன்றாகும். வரைபடத்தில் ஒரு நட்சத்திரத்தின் நிலையைப் பார்ப்பதன் மூலம், அதன் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை, பிரகாசம், ஒப்பீட்டு அளவு மற்றும் அதன் தற்போதைய பரிணாம நிலை ஆகியவற்றைக் கூட நம்மால் ஊகிக்க முடியும். இருப்பினும், தொடக்கநிலையாளர்களுக்கு, H–R வரைபடம் குழப்பத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும், ஏனெனில் அது பருமை, ஒளிர்வு, நிறமாலை, நிறம் மற்றும் நட்சத்திர வகை போன்ற பல கருத்துக்களை ஒன்றிணைக்கிறது. இந்தக் கட்டுரை, H–R வரைபடத்தைப் படிப்படியாகவும் நடைமுறை வழியிலும் உங்களுக்கு வழிகாட்டும்.

1. ஹெர்ட்ஸ்பிரங்-ரஸ்ஸல் வரைபடம் என்றால் என்ன?

H–R வரைபடம் என்பது ஒரு நட்சத்திரத்தின் உள்ளார்ந்த பிரகாசத்திற்கும் (ஒளிர்வு) அதன் மேற்பரப்பு வெப்பநிலைக்கும் (அல்லது நிறமாலை வகைக்கும்) இடையிலான தொடர்பைக் காட்டும் ஒரு வரைபடம் ஆகும். இந்த வரைபடத்திற்கு, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், பிரகாசம் மற்றும் நிறமாலையின் அடிப்படையில் நட்சத்திரங்களை வரைபடத்தில் குறிக்கும்போது அவை சீரற்ற முறையில் பரவி இருக்கவில்லை, மாறாக ஒரு தனித்துவமான வடிவத்தை உருவாக்கின என்பதை உணர்ந்த ஐனார் ஹெர்ட்ஸ்ப்ரங் மற்றும் ஹென்றி நோரிஸ் ரஸ்ஸல் ஆகிய இரண்டு வானியலாளர்களின் பெயர் சூட்டப்பட்டுள்ளது.

இந்த அமைப்பு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது நட்சத்திரங்களின் இயற்பியலைப் பிரதிபலிக்கிறது: நட்சத்திரங்கள் எவ்வாறு ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கின்றன, அவற்றின் அளவு எவ்வாறு மாறுகிறது, மற்றும் அவை பிறப்பிலிருந்து "இறப்பு" வரை எவ்வாறு பரிணமிக்கின்றன என்பனவற்றை இது காட்டுகிறது.

2. ஒரு வரைபடத்தின் அச்சுகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்: அதில் என்ன குறிக்கப்படுகிறது?

வழிதவறாமல் இருப்பதற்கு, வரைபடத்தின் இரண்டு முக்கிய அச்சுகளைப் புரிந்துகொள்வதே முதல் படியாகும்.

அ) செங்குத்து அச்சு: ஒளிர்வு அல்லது தனிப் பருமன்
செங்குத்து அச்சு பொதுவாக ஒளிர்திறனைக் (L) காட்டுகிறது. இது, சூரியனின் ஒளிர்திறனுடன் (L☉) ஒப்பிடும்போது, ​​ஒரு நட்சத்திரம் ஓரலகு நேரத்தில் வெளியிடும் மொத்த ஒளி ஆற்றலின் அளவாகும். சில நேரங்களில் இந்த வரைபடம் ஒளிர்திறனுக்குப் பதிலாக முழுமையான ஒளியளவைப் (M) பயன்படுத்துகிறது. இவை இரண்டுமே நட்சத்திரத்தின் "உண்மையான பிரகாசத்தையே" குறிக்கின்றன; பூமியிலிருந்து பார்க்கும்போது அது எவ்வளவு பிரகாசமாகத் தெரிகிறது என்பதைக் குறிப்பதில்லை.

அதிக ஒளிர்வு என்பது அந்த நட்சத்திரம் உண்மையிலேயே மிகவும் பிரகாசமாக இருக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.
– சிறிய/எதிர்மறை தனிப் பொலிவு எண் என்பது அந்த நட்சத்திரம் அதிகப் பிரகாசமாக உள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது (நினைவில் கொள்ளுங்கள்: பொலிவு எண் அளவுகோல் ‘தலைகீழானது’).

பல வரைபடங்களில்:
– மேல் = பிரகாசமான
– கீழ் = டிம்மர்

b) கிடை அச்சு: வெப்பநிலை அல்லது நிறமாலை வகை (மேலும் பெரும்பாலும் “தலைகீழானது”)
கிடை அச்சு, நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை (கெல்வினில்) அல்லது நிறமாலை வகையை (O, B, A, F, G, K, M) குறிக்கிறது. ஒரு பொதுவான தவறான கருத்து: பாரம்பரிய H–R வரைபடத்தில், வெப்பநிலை இடமிருந்து வலமாகக் குறைகிறது.

இதன் பொருள்:
– இடது = அதிக வெப்பமானது (எ.கா. 30.000 K)
– வலது = குளிர்ச்சியானது (எ.கா. 3.000 K)

காட்டப்படும் வகை நிறமாலை வகையாக இருந்தால்:
– ஓ, மிகவும் வெப்பமானதும் நீலமானதுமான,
– பிறகு B, A, F, G, K,
– M என்பது மிகவும் குளிரானதும், மிகவும் சிவப்பானதும் ஆகும்.

எனவே, வரைபடத்தின் இடது பக்கத்தில் ஒரு நட்சத்திரத்தைக் கண்டால், அது ஒரு சூடான நட்சத்திரம். வலது பக்கத்தில் இருந்தால், அது ஒரு குளிர்ச்சியான நட்சத்திரம்.

3. நிறத்திற்கும் வெப்பநிலைக்கும் இடையிலான தொடர்பு: வரைபடத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான திறவுகோல்

வெப்பமான நட்சத்திரங்கள் குறைந்த அலைநீளங்களில் அதிக ஒளியை வெளியிடுவதால், அவை நீலம்/வெள்ளை நிறத்தில் தோன்றுகின்றன. குளிர்ச்சியான நட்சத்திரங்கள் அதிக அலைநீளங்களில் அதிக ஒளியை வெளியிடுவதால், அவை ஆரஞ்சு/சிவப்பு நிறத்தில் தோன்றுகின்றன.

எளிய வரைபடம்:
– இடது (சூடான) → நீலம்
– நடு (நடுத்தர) → வெள்ளை-மஞ்சள்
– வலது (குளிர்) → ஆரஞ்சு-சிவப்பு

சூரியன் ஏறக்குறைய G வகையைச் சேர்ந்தது, அதன் வெப்பநிலை சுமார் 5.800 K ஆகும், அது மஞ்சள்-வெள்ளை நிறத்தில் காணப்படுகிறது, மேலும் அது "முக்கிய பாதையில்" அமைந்துள்ளது (இதைப்பற்றி இன்னும் சற்று நேரத்தில் விரிவாகக் காண்போம்).

4. H–R வரைபடத்தில் உள்ள மூன்று முக்கிய பகுதிகள்

அச்சுகளை நீங்கள் புரிந்துகொண்டவுடன், நட்சத்திரங்கள் குறிப்பிட்ட சில பகுதிகளில் குழும முனைகின்றன என்பதை நீங்கள் கவனிப்பீர்கள். மூன்று முக்கியப் பகுதிகள் பின்வருமாறு:

அ) முதன்மை வரிசை (Main Sequence)
இது மேல் இடதுபுறத்திலிருந்து கீழ் வலதுபுறம் செல்லும் ஒரு மூலைவிட்டக் கோடு. பெரும்பாலான நட்சத்திரங்கள் இங்கு அமைந்துள்ளன.

அதன் பண்புகள்:
முதன்மை வரிசையில் உள்ள நட்சத்திரங்கள், அவற்றின் மையப்பகுதியில் (நிலையான நிலையில்) ஹைட்ரஜனை ஹீலியமாக எரித்துக்கொண்டிருக்கின்றன.
– மேல் இடதுபுறம் செல்லச் செல்ல: நட்சத்திரம் அதிக வெப்பமாகவும் பிரகாசமாகவும் இருக்கும் (பொதுவாக அது பேரளவு ஆற்றல் கொண்டது).
கீழ் வலதுபுறம் செல்லச் செல்ல, நட்சத்திரம் குளிர்ச்சியாகவும் மங்கலாகவும் இருக்கும் (பொதுவாக குறைந்த நிறையைக் கொண்டிருக்கும்).

சூரியன் நடுநிலை முதன்மை வரிசையில் உள்ளது.

முக்கியமான உள்ளுணர்வு:
– அதிக நிறை கொண்ட நட்சத்திரங்கள் → அதிக வெப்பமானவை → மிகவும் பிரகாசமானவை → குறைந்த ஆயுட்காலம் கொண்டவை.
– சிறிய நட்சத்திரங்கள் (சிவப்புக் குள்ளர்கள்) → குளிர்ச்சியானவை → மங்கலானவை → மிக நீண்ட ஆயுள் கொண்டவை.

b) ராட்சதர்கள் மற்றும் சூப்பர் ராட்சதர்கள்
அவை மேல் வலதுபுறத்திலும் (அழகாக இருந்தாலும் மிகவும் பிரகாசமாக) மற்றும் பொதுவாக மேலேயும் அமைந்துள்ளன.

ஒரு பொருள் குளிர்ச்சியாகவும் அதே சமயம் பிரகாசமாகவும் இருப்பது எப்படி? ஏனெனில், ஒளிர்வுத்திறன் அதன் அளவைப் பொறுத்தும் அமைகிறது. மாபெரும் நட்சத்திரங்கள் மிகப்பெரிய ஆரங்களைக் கொண்டிருப்பதால், அவற்றின் மேற்பரப்புகள் குறிப்பாகச் சூடாக இல்லாவிட்டாலும், ஒளியை உமிழும் மொத்தப் பரப்பளவு மிகப் பெரியது.

குறிப்பு:
– செம்பெருங்கோள்: குளிர்ச்சியான, பெரிய, பிரகாசமான.
– மீப்பெரு விண்மீன்: அதன் பரிணாமத்தைப் பொறுத்து, மிகவும் பிரகாசமானதாக, சூடானதாக (நீலம்) அல்லது குளிர்ச்சியானதாக (சிவப்பு) இருக்கக்கூடும்.

c) வெள்ளைக் குள்ளர்கள்
கீழ் இடதுபுறத்தில் உள்ள வெண் குறுங்கோள்: வெப்பமானது ஆனால் மங்கலானது.

அளவு காரணியை நினைவில் கொள்ளும் வரை இது முரண்பாடாகத் தோன்றும்:
வெண் குறுங்கோள்கள் மிகவும் சிறியவை (ஏறக்குறைய பூமியின் அளவு), எனவே அவை வெப்பமாக இருந்தாலும், அவற்றின் மொத்த ஒளி வெளியீடு அதிகமாக இருப்பதில்லை.
– இது பொதுவாக இறுதிக் கட்டமாகும். மிகப்பெரிய நட்சத்திரங்கள் மாபெரும் கட்டத்தைக் கடந்த பிறகு சிறிய-நடுத்தர அளவில் இருக்கும்.

5. ஒரு வரைபடத்திலிருந்து நட்சத்திரங்களின் அளவுகளை எவ்வாறு கணிப்பது

H–R வரைபடங்களில் பெரும்பாலும் மாறாத ஆரம் கொண்ட கோடுகள் இடம்பெறும் (அல்லது நீங்கள் அவற்றை கற்பனை செய்து கொள்ளலாம்). இதன் சாராம்சம்:

மேலே உள்ள நட்சத்திரங்கள் பொதுவாகப் பெரியவை (அல்லது, பிராந்தியத்தைப் பொறுத்து, அதிக நிறை கொண்டவை).
ஒரே வெப்பநிலையில், ஒரு நட்சத்திரம் பிரகாசமாக இருந்தால் அதன் ஆரம் பெரியதாக இருக்கும்.

குறிப்பு:
– ஒரே 4.000 K வெப்பநிலை கொண்ட இரண்டு நட்சத்திரங்கள் (வரைபடத்தின் வலதுபுறம்). அவற்றில் ஒன்று மிகவும் பிரகாசமாக இருந்தால், அது செம்பெருநட்சத்திரமாக இருக்க வாய்ப்புள்ளது, அதேசமயம் மங்கலானது செங்குறுநட்சத்திரமாகும்.

எனவே, வரைபடத்தில் உள்ள ஒரு புள்ளியைக் கொண்டு, நீங்கள் மதிப்பிடலாம்:
1) வெப்பநிலை (X அச்சிலிருந்து),
2) ஒளிர்வு (Y அச்சு),
3) மற்றும் பண்புரீதியாக அளவு/ஆரம் (இரண்டின் கலவையிலிருந்து).

6. வரைபடத்தில் உள்ள இயக்கத்தின் மூலம் நட்சத்திரங்களின் பரிணாம வளர்ச்சியைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்.

ஒரு நட்சத்திரத்தின் “வாழ்க்கைப் பாதையை” விவரிக்கவும் H–R வரைபடம் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சூரியனைப் போன்ற ஒரு நட்சத்திரத்திற்கான பொதுவான விளக்கம்:
1. முதன்மை வரிசை: நிலையாக எரியும் ஹைட்ரஜன்.
2. மையத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் தீர்ந்துவிடுகிறது → நட்சத்திரம் விரிவடைகிறது → செம்பெருங்கோள் பகுதிக்குள் நுழைகிறது (மேல் வலப்புறம் நகரும்போது: மேற்பரப்பு குளிர்ச்சியடைகிறது, ஆனால் ஒளிர்வு அதிகரிக்கிறது).
3. வெளிப்புற அடுக்குகள் பிரிக்கப்படுகின்றன → ஒரு சிறிய சூடான மையப்பகுதி எஞ்சுகிறது → அது ஒரு வெண் குள்ள நட்சத்திரமாக மாறுகிறது (கீழ் இடதுபுறம் நகரும்போது: சூடாக ஆனால் மங்கலாக இருக்கும்).

மிகப் பெரிய நட்சத்திரங்களுக்கு:
– அதன் பரிணாம வளர்ச்சி மிகவும் சிக்கலானதும் வேகமானதும் ஆகும், அது ஒரு மீப்பெரு விண்மீனாக மாறி, இறுதியில் ஒரு சூப்பர்நோவாவாக வெடித்து, பின்னர் ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாக மாறலாம் அல்லது கருந்துளைமற்றொரு கட்டத்திற்கு மாறுவதற்கு முன்பு, அவற்றின் நிலை பெரும்பாலும் மேல் இடதுபுறத்தில் (சூடாகவும் மிகவும் பிரகாசமாகவும்) இருக்கும்.

7. நட்சத்திர நிலைகளைக் கணிப்பதற்கான எளிய உதாரணம்

நீங்கள் ஒரு நட்சத்திரப் புள்ளியைக் காண்கிறீர்கள் என்று வைத்துக்கொள்வோம்:
– மேல் இடதுபுறத்தில்: அது ஒரு சூடான மற்றும் மிகவும் பிரகாசமான நட்சத்திரம், அநேகமாக முதன்மை வரிசையில் உள்ள ஒரு பாரிய நட்சத்திரமாக (O/B வகை) அல்லது ஒரு நீல மீப்பெரு நட்சத்திரமாக இருக்கலாம்.
– கீழ் வலதுபுறத்தில்: அது ஒரு குளிர்ச்சியான, மங்கலான நட்சத்திரம்; அநேகமாக இது விண்மீன் மண்டலத்தில் மிகவும் பொதுவாகக் காணப்படும் ஒரு சிவப்பு குள்ள நட்சத்திரமாக இருக்கலாம்.
– மேல் வலதுபுறத்தில்: இது குளிர்ச்சியாகவும் ஆனால் பிரகாசமாகவும் உள்ளது, இது ஒரு செம்பெருங்கோளாக இருக்கலாம் என வலுவாக சந்தேகிக்கப்படுகிறது.
– கீழ் இடதுபுறத்தில்: அது வெப்பமாகவும் ஆனால் மங்கலாகவும் உள்ளது, ஒருவேளை இது ஒரு வெண் குள்ள நட்சத்திரமாக இருக்கலாம்.

இது போன்ற பயிற்சியின் மூலம், H–R வரைபடம் ஒரு விரைவான நோயறிதல் கருவியாக மாறுகிறது.

8. H–R வரைபடங்களைப் படிக்கும்போது ஏற்படும் பொதுவான தவறுகள்

மக்கள் அடிக்கடி தவறாகப் புரிந்துகொள்ளும் சில விஷயங்கள்:
1. வெப்பநிலை அச்சு வலப்புறம் அதிகரிக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். வழக்கமான H–R வரைபடத்தில், அது உண்மையில் வலப்புறம் குறைகிறது.
2. தோற்றப் பிரகாசத்தை ஒளியளவிற்குச் சமப்படுத்துதல். H–R வரைபடம் உள்ளார்ந்த பிரகாசத்தைப் (முழுமையான பருமை/ஒளியளவு) பயன்படுத்துகிறது.
3. “சிவப்பு” நட்சத்திரங்கள் கட்டாயம் மங்கலானவை என்று கருதுதல். செம்பெரு விண்மீன்கள் உண்மையில் மிகவும் பிரகாசமானவையாக இருக்கக்கூடும்.
4. அளவு ஒரு பெரிய பங்கு வகிக்கிறது என்பதை மறந்துவிடுங்கள். ஒளிர்வு என்பது வெப்பநிலையை மட்டும் சார்ந்தது அல்ல, அது ஒரு நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பையும் சார்ந்தது.

மூடுகிறது

ஹெர்ட்ஸ்ப்ரங்-ரஸ்ஸல் வரைபடம் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க காட்சிப் பார்வையாகும்: ஒரே வரைபடத்தில், ஒரு நட்சத்திரத்தின் வெப்பநிலை, ஒளிர்வு, அளவு மற்றும் பரிணாம நிலை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான அடிப்படை உறவுகளை நம்மால் காண முடியும். இதன் திறவுகோல், அச்சுகளைப் புரிந்துகொள்வதும், மூன்று முக்கியப் பகுதிகளை (முதன்மை வரிசை, ராட்சத நட்சத்திரம், வெண் குள்ள நட்சத்திரம்) அடையாளம் காண்பதும், நட்சத்திரங்கள் சூடாக இருப்பதாலோ, அதிக நிறை கொண்டிருப்பதாலோ, அல்லது இரண்டு காரணங்களாலுமோ பிரகாசமாக இருக்க முடியும் என்பதை நினைவில் கொள்வதுமே ஆகும். ஒருமுறை நீங்கள் இதைப் புரிந்துகொண்டால், ஹெர்ட்ஸ்ப்ரங்-ரஸ்ஸல் வரைபடத்தைப் படிப்பது, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள நட்சத்திரங்களின் ஒரு "வாழ்க்கை வரைபடத்தைப்" படிப்பது போன்ற உணர்வைத் தரும்.

நீங்கள் விரும்பினால், H–R வரைபடத்தில் உள்ள சில நட்சத்திரப் புள்ளிகளைப் படிப்பது குறித்த எளிய விளக்கப்படங்கள் (ASCII வரைபடங்கள்) அல்லது பயிற்சி வினாக்களுடன் இந்தக் கட்டுரையின் ஒரு பதிப்பை என்னால் உருவாக்க முடியும்.