Diagrama HR: qué es, quién lo inventó y cómo funciona
El Diagrama HR, o como también suele ser llamado dentro del mundo de la astrónoma Diagrama de Hertzsprung Russell, es una herramienta a través de la cual podemos analizar y comprender la evolución y características de las estrellas, la cual sin dudas se ha convertido en un elemento indispensable para la investigación astronómica. Se trata de un diagrama, desarrollado por los astrónomos Ejnar Hertzsprung y Henry Norris Russell, el cual ha permitido cambiar la perspectiva y comprensión que tenemos acerca del cosmos
En esta oportunidad, abordaremos elementos importantes diagrama, cómo funciona y por qué es tan importante para el estudio de la evolución estelar.
¿Quién creó el Diagrama HR y cuáles son sus orígenes?
El Diagrama HR fue desarrollado por en Dinamarca, por Ejnar Hertzsprung y Henry Norris Russell en Estados Unidos, su desarrollo comenzó a principios del siglo XX.
Cada uno de estos astrónomos realizaron en paralelo investigaciones independientes, usando mediciones de la luminosidad y la temperatura de las estrellas de manera de poder diseñar una representación gráfica en la cual revelaron patrones y tendencias que no se habían logrado antes.
Ejnar Hertzsprung, comenzó sus investigaciones en el siglo XX, y se convirtió en pionero del estudio de las estrellas variables, para lo que usaba mediciones precisas de la magnitud y el color de estas estrellas, Hertzsprung estos estudios le permitieron notar que existe una relación entre la luminosidad y la temperatura de las estrellas. Gracias a esta investigación, logró crear un diagrama en el que plasmó esta relación de forma gráfica, publicando su trabajo en el año 1911 dándole el nombre de «Diagrama Hertzsprung-Russell«, sin embargo, para este momento no contemplaba la contribución de Russell.
Por su parte, en Estados Unidos, Henry Norris Russell, se encargaba de llevar a cabo su proceso de investigación, en la búsqueda de comprender la evolución estelar, por lo que al igual que Hertzsprung, empleó mediciones precisas con las cuales relacionar la temperatura y la luminosidad de las estrellas.
Russell publicó su trabajo en el año 1913, en este caso realizo un diagrama similar al de Hertzsprung, sin embargo, en esta ocasión incorporaba un análisis y descubrimientos propios, de esta forma ambos astrónomos unen sus nombres para llamar este diagrama.
La colaboración que surgió entre Hertzsprung y Russell, a pesar de haberse realizado en procesos independientes logró marcar un antes y un después en el mundo de la astronomía, ya que los datos recopilados y la creación del Diagrama HR ayudaron a obtener una mejor y más profunda comprensión de las estrellas, sentando de esta forma las bases para el estudio de la evolución estelar. El diagrama logro convertirse en una herramienta fundamental en la astronomía, el cual se usa por astrónomos de todo el mundo para investigar, clasificar, y comprender mejor el universo estelar.
El diagrama de Hertzsprung y Russell perdura hasta hoy, como un legado a la ciencia y su contribución al campo de la astronomía sigue siendo ampliamente reconocida, representando una herramienta esencial en el estudio de las estrellas que hoy en día sigue siendo una base fundamental para el desarrollo de teorías y modelos sobre la evolución estelar, inspirando a nuevas generaciones de astrónomos.
¿Cómo funciona el Diagrama HR?
El Diagrama Hertzsprung Russell funciona en función a la representación de su luminosidad dentro del eje vertical, y la temperatura superficial en el eje horizontal, diseñando una disposición gráfica a través de la cual podemos obtener patrones y relaciones existentes.
La ubicación que tiene de cada estrella dentro del Diagrama HR ayuda a determinada por su clasificación espectral, y esta se establece principalmente según su temperatura superficial.
Las estrellas regularmente se encuentran agrupadas en el diagrama en diferentes regiones, que permite conocer el valor, las propiedades físicas y su estado evolutivo.
Dentro del eje vertical, se encuentra la luminosidad representada con una escala logarítmica que una amplia gama de valores, desde estrellas muy brillantes hasta estrellas tenues, con las que se puede conocer la cantidad de energía que emiten las estrellas, además de conocer su tamaño y capacidad de irradiar luz y calor.
La temperatura superficial de las estrellas, en el en la ubicación del eje horizontal, nos muestra una escala ascendente, en donde conseguimos las tempera de las estrellas, desde las más bajas, hasta las temperaturas más altas, esta temperatura se relaciona con el color de las estrellas, por ejemplo, las estrellas más calientes generalmente tienen colores más azules, mientras que las estrellas con temperaturas más frías reflejan tonos rojizos.
La disposición de las estrellas en el Diagrama HR, nos permite conocer las etapas evolutivas de las estrellas, por ejemplo, la secuencia principal, se extiende desde estrellas calientes y brillantes hasta estrellas más frías y tenues, ayudando así a identificar la etapa en la que estas generan energía mediante fusión nuclear, mientras que en otras regiones del diagrama encontramos información de las distintas fases evolutivas, como gigantes rojos, enanas blancas, estrellas supergigantes, entre otras.
Además de su relación entre temperatura y luminosidad y las etapas evolutivas de las estrellas, el Diagrama HR nos ayuda conocer sobre las propiedades de las estrellas, como su masa, edad aproximada, composición química, características, entre otras.
Diagrama HR: significado de los colores y clasificación de las estrellas
Tal y como se mencionó antes, en el Diagrama HR, las estrellas se encuentran agrupadas en distintas regiones según su temperatura y luminosidad.
Las estrellas de secuencia principal, similares a nuestro Sol, están localizadas en una banda diagonal que se conoce como secuencia principal. Estas estrellas tienen un equilibrio, fusionando hidrógeno en sus núcleos, además de emitir energía de manera estable.
En la parte superior derecha del diagrama, encontramos las estrellas gigantes rojas, estas estrellas están caracterizadas por tener una alta luminosidad y temperaturas bajas, mientras que las estrellas enanas blancas las encontramos en la parte inferior izquierda del diagrama, dada su baja luminosidad y altas temperaturas.
Evolución de las estrellas y Diagrama HR: aquí está la conexión
Dentro del Diagrama HR la posición de las estrellas, nos brinda información acerca de su evolución, de manera que a medida que las estrellas agotan el suministro de hidrogeno en su núcleo, estas comienzan a expandirse y enfriarse, haciendo que estas se desplacen hacia la región donde se sitúan las estrellas gigantes.
Al final de su vida, las estrellas masivas pueden evolucionar hacia supernovas, y de esta forma dejar atrás objetos compactos como lo son las estrellas de neutrones o agujeros negros.
¿Por qué es importante el Diagrama HR para la evolución estelar?
El Diagrama HR es una herramienta con la cual investigadores pueden comprender la evolución de las estrellas, e identificas etapas por las que estas pasan a lo largo de su vida.
Además, diagrama permite conocer e identificar aquellos patrones y tendencias, además de clasificar y estudiar las categorías de estrellas según su temperatura y luminosidad.
