赫罗图

恒星是怎样诞生和演化的？它们的归宿又是怎么样的呢？尽管现在许多细节还有待进一步研究和澄清，但根据现有资料，科学家们已经能够从不同的角度来回答这些问题，说出一个大概来。对这些问题的回答，根据两位天文学家名字命名的“赫茨普龙-赫茨普尤罗素图”（简称赫罗图），有着重要的意义。

赫茨普龙（1873—1967 年）在认真研究各种类型的恒星时，发现了一个有趣的事实，即根据光谱特征，红星可以分为很亮和很暗的两类，像太阳那样亮暗适中的红星是不存在的。橙星和黄星中的亮、暗之分就没有那么明显， 而那些蓝星或蓝白星都是表面温度很高的亮星。他把亮星称为“巨星”，把暗星称为“矮星”。1905 年，他根据恒星的光度（绝对星等）和颜色（光谱） 之间的统计关系画了张图，从图中可以发现绝大多数恒星都处在从左上到右下对角线的狭窄区域里，这就是我们现在所说的“主星序”像猎户α星（参宿四）那样的红巨星，即表面温度很低、亮度却很大的星，则都集中在图的右上方。

赫茨普龙的论文是发表在一本不那么重要的科学杂志里的，几年内都没有引起广泛的注意。1913 年，美国科学家罗素（1877—1957 年）建立了一张类似的图表，他当时是母校——普林斯顿大学天文台台长。由于这两位天文学家各自独立所作的图，所表达的内容相同，后来就将恒星的光度-光谱图， 称做赫罗图。

赫罗图是否反映了恒星罗素的某种演化序列呢？罗素是这么想的，也提出了自己的看法：从密度小、体积大的红巨星开始，沿水平方向在赫罗图上从右向左，到达左上方的主星序顶端，接着沿主星序从左上向右下逐渐演化、过渡；演化的主要原因是恒星本身的收缩。在发现恒星的热核能源之前，他的观点无疑是研究恒星演化的一种尝试，现在已经被抛弃。

今天普遍认为，赫罗图所提供的信息是异常丰富的，具有很大的启示作用，它不仅能显示各类恒星的演化过程，也是估计星团年龄和距离的重要手段。今天，赫罗图仍然是天体物理学和恒星天文学等研究领域的有力工具。赫茨普龙还对造父变星作过许多研究工作，他论证了北极星就是颗造父

变星；定出了造父变星的周光关系，根据这种重要关系，第一次比较准确地求得了小麦哲伦云的距离。这里说的造父变星是脉动变星的一种，由于恒星本身的膨胀和收缩而发生周期性的光度变化现象，恒星膨胀时，看起来恒星变红变暗；收缩时则变蓝变亮。这一类星的典型代表是仙王座δ星，中国名称是“造父一”，所以这类变星统称为造父变星。它们有个很重要的性质， 即光变周期越长的造父变星，它的光度也越大，前面提到的周光关系，就是这个意思。

罗素是杰出的双星研究者，根据食变星的光变曲线，他定出许多双星的轨道，以及双星的两子星的直径、质量、密度等基本参数，他是这方面的先驱者之一。1929 年，罗素首次详细测定太阳的化学成分，发现它绝大部分物质是氢，另有少量的氦、氧、氮等。