Il diagramma di Hertzsprung-Russel (HR) mostra la relazione tra la luminosità delle stelle e la loro temperatura sulla superficie (notare che nel diagramma la temperatura cresce andando da destra verso sinistra, e la luminosità andando dal basso verso l'alto).

I vari tipi di stelle si posizionano sul diagramma essenzialmente in quattro zone, a seconda della fase della vita che stanno attraversando: la Sequenza Principale ("Main Sequence", MS), una sottile fascia che attraversa il diagramma dall'angolo in alto a sinistra a quello in basso a destra, è la zona dove le stelle si trovano per la maggior parte della loro vita; la zona delle giganti e quella delle supergiganti sono occupate dalle stelle che si avviano alla fase finale della loro vita; nella zona delle nane bianche si trovano le stelle di "piccola" massa (minore di 8 volte la massa del Sole) che hanno ormai concluso il loro ciclo vitale, mentre quelle di massa maggiore esplodono e pertanto scompaiono dal diagramma.

L' HR è quindi un diagramma evolutivo. Appena nate, le stelle si posizionano lungo la Sequenza Principale in base alla loro massa: quelle di massa maggiore (anche fino a 100 volte la massa del Sole) si troveranno nella parte in alto a sinistra della fascia, infatti sono stelle molto grandi con un'altissima temperatura sulla superficie e molto luminose, di colore blu; poi via via scendendo lungo la fascia si incontrano stelle di massa (e temperatura e luminosità) sempre minore, fino ad arrivare a quelle con la massa minima possibile per una stella, di circa 0.08 volte la massa del Sole. Queste ultime sono stelle più "fredde", piccole e di colore rosso. Il nostro Sole è una cosiddetta "nana gialla", e si colloca nella parte medio-bassa della fascia.

Le stelle trascorrono la maggior parte della loro vita, mentre cioè bruciano il loro carburante in condizioni di stabilità, nella Sequenza Principale; ma una volta che stanno per terminare il loro ciclo vitale, e quindi per esaurire il combustibile, la relazione tra temperatura e luminosità cambia e le stelle si spostano nel diagramma, le piccole verso la zona delle giganti e le grandi verso quella delle supergiganti: questo perchè a quel punto la stella espande enormemente i suoi strati più esterni e a causa dell'espansione la temperatura sulla superficie diminuisce (rendendo la stella di colore rosso), ma essendo la superficie più vasta la luminosità comunque aumenta e pertanto la stella, anche se più fredda, risulta più brillante.

Dopo un certo tempo, si compie il destino finale della stella. Quelle piccole si contraggono diventando densissime e non riuscendo più a bruciare combustibile, per cui si spegneranno ma resteranno visibili, per quanto poco luminose, sotto forma di nane bianche (zona sotto la Sequenza Principale nel diagramma) finchè non avranno dissipato nello spazio tutto il calore rimasto al loro interno. Le stelle grandi invece perderanno la stabilità ed esploderanno in maniera spettacolare dando vita alle cosiddette "supernovae", dopo di che si otterranno o stelle di neutroni o buchi neri, a seconda delle masse che le stelle avevano inizialmente.

Crediti immagine: Reinaudo Ornella

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