Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Tereza Mádlová Byli Hertzsprung s Russellem skutečně první? Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Vol. 59 (2014), No. 3, 251--258

Persistent URL: http://dml.cz/dmlcz/144030

Terms of use: © Jednota českých matematiků a fyziků, 2014 Institute of Mathematics of the Academy of Sciences of the Czech Republic provides access to digitized documents strictly for personal use. Each copy of any part of this document must contain these Terms of use. This paper has been digitized, optimized for electronic delivery and stamped with digital signature within the project DML-CZ: The Czech Digital Mathematics Library http://project.dml.cz

Byli Hertzsprung s Russellem skuteˇcnˇe prvn´ı? Tereza M´ adlov´ a, Vlaˇsim

Aˇckoliv n´ azev zn´ am´eho Hertzsprungova–Russellova diagramu pˇripom´ın´a jeho prvn´ı dva autory, d´ ansk´eho astronoma Ejnara Hertzsprunga a americk´eho astronoma Henryho Norrise Russella, kteˇr´ı diagram sestrojili a publikovali nez´avisle na sobˇe v letech 1911 a 1914, ukazuje se, ˇze diagram tohoto r´azu byl publikov´an jiˇz rok pˇred ˇcl´ ankem Hertzsprunga. V roce 1910 historicky prvn´ı podobn´ y diagram zveˇrejnil nˇemeck´ y astronom Hans Rosenberg. Letos tedy slav´ıme st´e v´ yroˇc´ı od publikov´ an´ı diagramu Russellem, kter´ y byl, a ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚ u doposud je, spoleˇcnˇe s Hertzsprungem povaˇzov´an za prvn´ıho autora diagramu dnes naz´ yvan´eho Hertzsprung˚ uv–Russell˚ uv. Pojd’me vˇsak nahl´ednout do historie a zjistˇeme, kdo diagram sestrojil skuteˇcnˇe jako prvn´ı. 1. Co je HRD Neˇz se pust´ıme do historie samotn´e, pˇripomeneme, co zn´azorˇ nuje Hertzsprung˚ uv– Russell˚ uv diagram (HRD). Do HRD vyn´ aˇs´ıme z´ avislost absolutn´ı magnitudy ˇci luminozity hvˇezd na efektivn´ı teplotˇe1 , barevn´em indexu nebo spektr´ aln´ı tˇr´ıdˇe. Do diagramu se zpravidla vyn´aˇs´ı skupina hvˇezd, jako je napˇr´ıklad hvˇezdokupa nebo ˇc´ ast hvˇezd naˇs´ı Galaxie. Na obr´azku 1, ukazuj´ıc´ım ilustrativn´ı pˇr´ıklad diagramu, vid´ıme, ˇze se hvˇezdy kup´ı do urˇcit´ ych oblast´ı. Ty odpov´ıdaj´ı, mimo jin´e, f´ azi v´ yvoje hvˇezdy. P´as uprostˇred, v obr´azku oznaˇcen jako MAIN SEQUENCE, pˇredstavuje hlavn´ı posloupnost, kam patˇr´ı vˇetˇsina hvˇezd (vˇcetnˇe naˇseho Slunce), jedn´ a se o typick´e hvˇezdy, v jejichˇz j´adrech prob´ıhaj´ı termonukle´ arn´ı reakce. Ostatn´ı oblasti oznaˇcen´e GIANTS, SUPERGIANTS a WHITE DWARFS pˇredstavuj´ı pozdn´ı f´ aze hvˇezdn´eho v´ yvoje: obry, veleobry a b´ıl´e trpasl´ıky. ˇ ımsk´e ˇc´ıslice I–V, kter´ R´ ymi jsou oblasti oznaˇceny, pˇredstavuj´ı tzv. luminozitn´ı tˇr´ıdy, do kter´ ych rozdˇelujeme hvˇezdy podle ˇs´ıˇrky jejich spektr´aln´ıch ˇcar. V diagramu tak´e vid´ıme p´ as nestability oznaˇcen´ y jako INSTABILITY STRIP, v nˇemˇz se nach´azej´ı promˇenn´e hvˇezdy, jak´ ymi jsou napˇr´ıklad cefeidy. 2. Hertzsprung, Russell a Rosenberg Henry Norris Russell, astronom, jm´eno kter´eho tak´e nese diagram, jehoˇz st´e v´ yroˇc´ı publikov´ an´ı tento rok slav´ıme, se narodil v roce 1877 ve st´atˇe New York jako syn presby1 Efektivn´ ı teplota na vˇ etˇsinˇ e diagram˚ u roste na vodorovn´ e ose nestandardnˇ e zprava doleva (jak je vidˇ et i na obr´ azku 1), ˇ cemuˇ z odpov´ıd´ a pˇrechod barev zleva doprava od modr´ e kˇ cerven´ e. Stejn´ e barevn´ e uspoˇra ´d´ an´ı bylo pouˇ z´ıv´ ano i v prvn´ıch diagramech, viz napˇr. Russell˚ uv diagram na obr´ azku 3, a proto se takov´ eto zn´ azornˇ en´ı pouˇ z´ıv´ a dodnes.

´ dlova ´ , studentka Astronomick´eho u Bc. Tereza Ma ´stavu MFF UK, V Holeˇsoviˇck´ ach 2, 180 00 Praha 8, e-mail: [email protected]

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

251

Obr. 1. Ilustrativn´ı zn´ azornˇen´ı HR diagramu s pˇr´ıklady nejzn´ amˇejˇs´ıch hvˇezd. Efektivn´ı teplota je vyj´ adˇrena v kelvinech [9].

teri´ ansk´eho knˇeze. O astronomii se zaj´ımal jiˇz od sv´ ych pˇeti let, kdy s rodiˇci pozoroval pˇrechod Venuˇse pˇres Slunce. Doktor´ at z´ıskal na Princetonsk´e univerzitˇe v New Jersey, kde str´ avil t´emˇeˇr cel´ y sv˚ uj pracovn´ı ˇzivot. Z´ıskal zde pozici profesora a v roce 1912 se stal ˇreditelem univerzitn´ı observatoˇre. Kromˇe Princetonu p˚ usobil Russell dva roky na observatoˇri v americk´e Cambridgi jako postdoktorand. Zde studoval a vyvinul mˇeˇren´ı paralaxy pomoc´ı fotografick´ ych metod. D´ıky tomuto studiu a studiu trigonometrick´e paralaxy hvˇezd v Princetonu objevil korelaci mezi absolutn´ı magnitudou a spektr´aln´ı tˇr´ıdou hvˇezd, kterou vynesl do diagramu na konci roku 1913 a publikoval v roce 1914 pod n´ azvem Vztahy mezi spektry a ostatn´ımi charakterstikami hvˇezd [7]. Mimo jin´e se Russell zab´ yval tak´e napˇr´ıklad dvojhvˇezdami ˇci studiem v´ yvoje hvˇezd pomoc´ı novˇe objeven´e korelace. Zemˇrel v roce 1957 v Princetonu. V roce 1946 byl jako prvn´ı ocenˇen ˇcestnou pˇredn´ aˇskou Henryho Norrise Russella, nejvyˇsˇs´ı cenou Americk´e astronomick´e spoleˇcnosti [8]. Druh´ y astronom, po kter´em je diagram pojmenov´an, Ejnar Hertzsprung, se naro252

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

dil v roce 1873 v Kodani, kde jeho otec z´ıskal titul v astronomii, avˇsak p˚ usobil jako ˇreditel pojiˇst’ovny. S´ am Ejnar Hertzsprung na Kodaˇ nsk´e univerzitˇe vystudoval chemick´e inˇzen´ yrstv´ı a v tomto oboru se tak´e profesnˇe pohyboval. Pracoval pro d´anskou spoleˇcnost v Petrohradˇe a pozdˇeji se vr´ atil na akademickou p˚ udu a vˇenoval se fotochemii na Lipsk´e univerzitˇe. Po smrti sv´eho bratra v roce 1902 se vr´atil do Kodanˇe, kde ˇzil se svou matkou. Zaˇcal pracovat jako vˇedec na dvou kodaˇ nsk´ ych observatoˇr´ıch z´aroveˇ n — na univerzitn´ı hvˇezd´ arnˇe a soukrom´e observatoˇri Urania —, kde v letech 1905 a 1907 vydal dva ˇcl´ anky t´ ykaj´ıc´ı se barev hvˇezd a jejich vzd´alenost´ı odvozovan´ ych z vlastn´ıch pohyb˚ u a rozdˇelil chladnˇejˇs´ı hvˇezdy podle jasnosti do dvou skupin, kter´e pojmenoval jako obry a trpasl´ıky. V roce 1909 Hertzsprungovi Karl Schwarzschild, nˇemeck´ y teoretick´ y astrofyzik, kter´ y se dozvˇedˇel o jeho pr´aci, nab´ıdl m´ısto na observatoˇri v G¨ ottingenu, kde Schwarzschild p˚ usobil jako ˇreditel. Hertzsprung toto m´ısto pˇrijal, avˇsak jeˇstˇe t´ yˇz rok se oba pˇresunuli na postupimskou observatoˇr, kde Hertzsprung p˚ usobil do roku 1919 a kde tak´e proˇzil sv´e vˇedecky nejplodnˇejˇs´ı obdob´ı. Bˇehem nˇej objevil z´ avislost absolutn´ı magnitudy na barevn´em indexu, kterou vynesl do diagramu publikovan´eho po n´ azvem Pojedn´ an´ı o pouˇzit´ı fotografick´e efektivn´ı vlnov´e d´elky k urˇcen´ı odpov´ıdaj´ıc´ı barvy [1], a napˇr´ıklad v roce 1919 objevil promˇennost Pol´arky, kter´ a je cefeidou s malou amplitudou jasnosti. Od roku 1919 do roku 1944 pracoval jako profesor a pozdˇeji ˇreditel na observatoˇri v nizozemsk´em Leidenu a po druh´e svˇetov´e v´ alce se vr´ atil do D´ anska, kde v roce 1967 zemˇrel. Hertzsprung byl ohodnocen nˇekolika cenami, mezi nˇeˇz patˇrila napˇr´ıklad zlat´ a medaile Kr´alovsk´e astronomick´e spoleˇcnosti v Lond´ ynˇe. Aˇckoliv nen´ı pˇr´ıliˇs zn´ am, Hans Rosenberg vynesl a publikoval tzv. Hertzsprung˚ uv– Russell˚ uv diagram jako prvn´ı. Narodil se v Berl´ınˇe v roce 1879. Doktor´at z´ıskal na ˇ Univerzitˇe ve Strasburku, kde pracoval na promˇenn´ ych hvˇezd´ach. V roce 1910 obh´ajil v nˇemeck´em T¨ ubingenu habilitaˇcn´ı pr´ aci s n´ azvem Vztah mezi jasnost´ı a spektr´ aln´ım typem v Plej´ ad´ ach [6], kter´ a obsahovala onen graf zn´azorˇ nuj´ıc´ı z´avislost zd´anliv´e magnitudy na spektr´ aln´ı tˇr´ıdˇe. Do roku 1926, kdy se stal ˇreditelem univerzitn´ı observatoˇre v Kielu, p˚ usobil na observatoˇri v T¨ ubingenu jako profesor a ˇreditel. V roce 1935 mu byla pozice ˇreditele v Kielu odˇ nata, nebot’ byl ˇzidovsk´eho p˚ uvodu. Po tˇr´ılet´em pˇredn´ aˇsen´ı na Yerkesk´e observatoˇri v Chicagu pracoval jako ˇreditel observatoˇre v Istanbulu, kde tak´e v roce 1940 zemˇrel [2]. 3. Vznik prvn´ıho HR diagramu Hertzsprung˚ uv–Russell˚ uv diagram byl pojmenov´ an na poˇcest dvou v´ yznamn´ ych astronom˚ u, kteˇr´ı nez´ avisle na sobˇe zhotovili diagram zn´ azorˇ nuj´ıc´ı z´avislost magnitudy hvˇezd na jejich spektr´ aln´ım typu ˇci barevn´em indexu a kteˇr´ı byli a doposud jsou povaˇzov´ani za objevitele t´eto z´ avislosti. Ejnar Hertzsprung sv˚ uj diagram pro hvˇezdokupy Plej´ady ¨ a Hy´ ady publikoval v roce 1911 v ˇcl´ anku Uber die Verwendung photographischer effektiver Wellenlaengen zur Bestimmung von Farbenaequivalenten (Pojedn´ an´ı o pouˇzit´ı fotografick´e efektivn´ı vlnov´e d´elky k urˇcen´ı odpov´ıdaj´ıc´ı barvy) [1]. O tˇri roky pozdˇeji, v roce 1914, sv˚ uj ˇcl´ anek s n´ azvem Relations Between the Spectra and Other Characteristics of the Stars (Vztahy mezi spektry a ostatn´ımi charakteristikami hvˇezd) [7] a diagramem pro nˇekter´e hvˇezdy v Galaxii se zn´ amou paralaxou (a tedy i vzd´alenost´ı) publikoval Henry Norris Russell. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

253

Obr. 2. Origin´ aln´ı Hertzsprungovy diagramy zn´ azorˇ nuj´ıc´ı hvˇezdokupu Hy´ ady (nahoˇre) a Plej´ ady (dole). Vodorovn´e osy pˇredstavuj´ı absolutn´ı magnitudu (osa zaˇc´ınaj´ıc´ı ˇc´ıslem −4) a magnitudu zd´ anlivou (osy zaˇc´ınaj´ıc´ı ˇc´ıslem 3, popˇr. 4), na svisl´ ych os´ ach je vyj´ adˇrena barva odpov´ıdaj´ıc´ı efektivn´ı vlnov´e d´elce, kter´ a je zde vyj´ adˇrena v jednotk´ ach ˚ A [1].

Avˇsak Rosenberg sv˚ uj diagram zveˇrejnil jiˇz v roce 1910 v r´amci habilitaˇcn´ı pr´ace ¨ s n´ azvem Uber den Zusammenhang von Helligkeit und Spektraltypus in den Plejaden (Pojedn´ an´ı o vztahu mezi jasnost´ı a spektr´ aln´ım typem v Plej´ ad´ ach) [6], kde diagram zn´ azorˇ nuje hvˇezdokupu Plej´ ady. Origin´ aln´ı diagramy Hertzsprunga, Russella a Rosenberga jsou k porovn´an´ı na obr´ azc´ıch 2 a 3. Mˇeli bychom tedy snad diagram pˇrejmenovat na Rosenberg˚ uv? Skuteˇcnost, kter´a svˇedˇc´ı proti, je existence moˇznosti, ˇze Hans Rosenberg byl inspirov´an prac´ı Ejnara Hertzsprunga, o n´ıˇz se mohl dozvˇedˇet od Karla Schwarzschilda. Ten se totiˇz, jak je 254

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

Obr. 3. Vlevo: Origin´ aln´ı Russell˚ uv diagram zn´ azorˇ nuj´ıc´ı nˇekter´e hvˇezdy v naˇs´ı Galaxii, vodorovn´ a osa zn´ azorˇ nuje spektr´ aln´ı typ (odpov´ıdaj´ıc´ı barva je zleva doprava od modr´e k ˇcerven´e), svisl´ a asolutn´ı magnitudu (nejjasnˇejˇs´ı hvˇezdy jsou v horn´ı ˇc´ asti diagramu) [7]. Vpravo: Origin´ aln´ı Rosenberg˚ uv diagram zn´ azorˇ nuj´ıc´ı hvˇezdokupu Plej´ ady, svisl´ a osa pˇredstavuje zd´ anlivou magnitudu, vodorovn´ a osa spektr´ aln´ı typ, obˇe osy jsou orientov´ any stejnˇe jako u obr´ azku vlevo [6].

uvedeno v´ yˇse, pohyboval v bl´ızkosti Hertzsprunga od roku 1909, kdy spolu zaˇcali pracovat v G¨ ottingenu a pozdˇeji v Postupimi. Pokud jiˇz Hertzsprung pracoval na hled´ an´ı z´ avislosti mezi magnitudou a barvou hvˇezdy, s vysokou pravdˇepodobnost´ı o jeho pr´ aci vˇedˇel i Schwarzschild. Ten mohl n´ apad vyzradit Rosenbergovi, nebot’ on tuto pr´ aci vytvoˇril na doporuˇcen´ı pr´ avˇe Karla Schwarzschilda. Ve sv´em ˇcl´anku Rosenberg dokonce p´ıˇse [6]: Nab´ ad´ an panem Schwarzschildem, nasn´ımal jsem dlouh´e ” expozice Plej´ ad. C´ılem bylo co nejpˇresnˇeji urˇcit jejich spektr´ aln´ı typ.“ ˇ Brnˇensk´ y astronom Leoˇs Ondra zˇrejmˇe jako prvn´ı z Cech˚ u objevil tuto skuteˇcnost (jako zdroj sv´eho objevu uv´ ad´ı ˇcl´ anek Axela V. Nielsona [5]) a publikoval na internetu jako ˇcl´ anek s n´ azvem The first Hertzsprung–Russell diagram (Prvn´ı Hertzsprung˚ uv– Russell˚ uv diagram) [11] v roce 2000. Ondr˚ uv ˇcl´ anek vˇsak fascinoval a inspiroval k dalˇs´ımu ˇs´ıˇren´ı novˇe objeven´e informace i zahraniˇcn´ı vˇedce. Jedn´ım byl napˇr´ıklad novoz´elandsk´ y astronom John Hearnshaw, kter´ y zveˇrejnil na internetu ˇcl´anek s n´azvem Who first published a Hertzsprung–Russell diagram? Hertzsprung or Russell? Answer: neither! (Kdo jako prvn´ı publikoval Hertzsprung˚ uv–Russell˚ uv diagram? Hertzsprung nebo Russell? Odpovˇed’: ani jeden!) [12]. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

255

Ondra ve sv´em ˇcl´anku p´ıˇse, ˇze Hertzsprung pˇredbˇeˇznou verzi diagramu pˇrivezl s sebou do G¨ ottingenu dokonce jiˇz v roce 1908, coˇz se ale vyluˇcuje s t´ım, ˇze podle [2] pˇrijel Hertzsprung do G¨ ottingenu aˇz v roce 1909. Dalˇs´ı pˇrekvapuj´ıc´ı informac´ı je, ˇze prvenstv´ı ve vynesen´ı grafu z´avislosti jasnost´ı hvˇezd na jejich spektru nemusel m´ıt ani Hans Rosenberg. Skuteˇcnost´ı totiˇz je, ˇze korelace mezi magnitudou a barevn´ ym indexem byla objevena jiˇz v roce 1889, tedy v´ıce neˇz dvacet let pˇred Rosenbergem, a to ˇsv´edsk´ ym astronomem Carlem Charlierem. Kdyˇz Charlier studoval z´ avislost fotometrick´eho indexu2 na fotografick´e magnitudˇe s pouˇzit´ım v´ ysledk˚ u mˇeˇren´ı vizu´ aln´ı magnitudy nˇemeck´eho astronoma p˚ usob´ıc´ıho v Heidelbergu Maxe Wolfa, vˇsiml si, ˇze svˇetlejˇs´ı hvˇezdy maj´ı vˇetˇs´ı fotometrick´ y index. Bohuˇzel si myslel, ˇze se jedn´ a o systematickou chybu ve Wolfov´ ych mˇeˇren´ıch, a tak z´ avislost nikdy nevynesl do grafu a t´ım se pˇripravil o prvenstv´ı objevu zm´ınˇen´e korelace. Sv˚ uj v´ yzkum Charlier publikoval v roce 1889 pod n´azvem Pojedn´ an´ı o pouˇzit´ı fotografi´ı hvˇezd k mˇeˇren´ı jejich jasu [3], jak zmiˇ nuje John Hearnshaw ve sv´em ˇcl´anku [12]. Pˇres to vˇsechno vˇsak faktem z˚ ust´ av´ a, ˇze prvenstv´ı patˇr´ı Hansu Rosenbergovi, nebot’, i kdyˇz na radu Karla Schwarzschilda, kter´ y moˇzn´a zneuˇzil znalost v´ yzkumu Ejnara Hertzsprunga, historicky prvn´ı zveˇrejnil vynesenou z´avislost jasnosti hvˇezdy na jej´ım spektru ˇci barvˇe, dnes zn´ amou jako Hertzsprung˚ uv–Russell˚ uv diagram. 4. K ˇ cemu se dnes HRD pouˇ z´ıv´ a Postupem ˇcasu bylo nach´ azeno nˇekolik nem´ alo d˚ uleˇzit´ ych uplatnˇen´ı HR diagramu v astronomii. Jiˇz Russell jej pouˇzil ke zn´ azornˇen´ı v´ yvoje hvˇezdy, coˇz se pouˇz´ıv´a, v souˇcasn´e dobˇe sp´ıˇse jiˇz pouze v popularizaci astronomie, dodnes. Do diagramu se nezakresluje soubor hvˇezd, n´ ybrˇz hvˇezda jedin´ a, avˇsak ve vˇsech f´az´ıch sv´eho v´ yvoje, tedy od zrozen´ı“ pˇres hlavn´ı posloupnost a ˇcerven´eho (vele)obra aˇz po b´ıl´eho trpasl´ıka, ” pˇr´ıpadnˇe supernovu. V´ yvoj hvˇezdy je pak v diagramu zn´azornˇen kˇrivkou. Dalˇs´ı moˇznost uˇzit´ı diagramu je k urˇcov´ an´ı st´aˇr´ı hvˇezdokupy podle tvaru linie ˇ ım dˇr´ıve pˇrech´az´ı hlavn´ı posloupnosti, kter´ a plynule pˇrech´ az´ı v linii ˇcerven´ ych obr˚ u. C´ hlavn´ı posloupnost v linii ˇcerven´ ych obr˚ u, tedy ˇc´ım v´ıce tˇechto obr˚ u, neboli starˇs´ıch hvˇezd, hvˇezdokupa m´a, t´ım je starˇs´ı. Porovn´ an´ım dvou diagram˚ u r˚ uzn´ ych hvˇezdokup pak lze urˇcovat jejich relativn´ı st´ aˇr´ı. Velice d˚ uleˇzitou aplikac´ı diagramu je jeho uˇzit´ı k urˇcov´an´ı vzd´alenost´ı hvˇezd v naˇs´ı Galaxii. Lze pouˇz´ıt napˇr´ıklad tzv. metodu spektr´aln´ı paralaxy, kdy hvˇezdu pomoc´ı dat z´ıskan´ ych z jej´ıho spektra (spektr´ aln´ı tˇr´ıda, luminozitn´ı tˇr´ıda) dosad´ıme do HR diagramu, z nˇehoˇz pak vyˇcteme absolutn´ı magnitudu hvˇezdy. Pokud fotometricky zmˇeˇr´ıme i jej´ı zd´ anlivou magnitudu, m˚ uˇzeme vzd´alenost hvˇezdy vypoˇc´ıtat pomoc´ı tzv. modulu vzd´ alenosti, kter´ y je d´ an rozd´ılem tˇechto dvou magnitud. Podobnou metodu, uˇz´ıvaj´ıc´ı rovnˇeˇz modul vzd´ alenosti, lze aplikovat na cel´e hvˇezdokupy. Jedn´ a se o tzv. metodu proloˇzen´ı (fitov´ an´ı) hlavn´ı posloupnosti, kter´a spoˇc´ıv´a v porovn´ an´ı hlavn´ıch posloupnost´ı dvou hvˇezdokup, z nichˇz pouze u jedn´e zn´ame jej´ı vzd´ alenost, tedy i absolutn´ı magnitudu. U hledan´e hvˇezdokupy zn´ame pouze zd´anlivou 2 Fotometrick´ y index je rozd´ıl fotografick´ e a vizu´ aln´ı magnitudy, je to tedy pˇredch˚ udce barevn´ eho indexu, rozd´ılu mezi magnitudami mˇ eˇren´ ymi ve dvou spektr´ aln´ıch oborech (barv´ ach). Magnituda z´ avis´ı na vlnov´ e d´ elce, a proto hodnota mˇ eˇren´ a ve vizu´ aln´ı oblasti bude jin´ a neˇ z hodnota mˇ eˇren´ a v oblasti nejvyˇsˇs´ı citlivosti fotoapar´ atu.

256

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

Obr. 4. Souˇcasn´ a nej´ uplnˇeˇs´ı verze HRD s daty poˇr´ızen´ ymi druˇzic´ı HIPPARCOS. Vodorovn´ a osa pˇredstavuje barevn´ y index, svisl´ a pak absolutn´ı magnitudu. Hustota hvˇezd v jednom pixelu je vyj´ adˇrena barvou [10].

magnitudu a ze vz´ ajemn´eho vertik´ aln´ıho posunut´ı dvou hlavn´ıch posloupnost´ı z´ısk´ame modul vzd´ alenosti. V souˇcasn´e dobˇe zˇrejmˇe nejzaj´ımavˇejˇs´ı a tak´e nej´ uplnˇejˇs´ı Hertzsprung˚ uv–Russell˚ uv diagram obdrˇz´ıme vynesen´ım dat z´ıskan´ ych druˇzic´ı HIPPARCOS, kter´a sb´ırala data v letech 1989–1993. Druˇzice zmˇeˇrila paralaxy asi 100 000 hvˇezd, z nichˇz necel´a polovina (41 453 hvˇezd) tvoˇr´ı souˇcasnou nej´ uplnˇejˇs´ı verzi HR diagramu, kter´a je na obr´azku 4. V diagramu je vidˇet hlavn´ı posloupnost i vˇetev obr˚ u, v lev´e doln´ı ˇc´asti pak m´enˇe zˇretelnˇe vˇetev b´ıl´ ych trpasl´ık˚ u, kter´ ych druˇzice pro jejich malou jasnost zachytila m´enˇe. Na sklonku roku 2013 byla Evropskou kosmickou agenturou ESA vypuˇstˇena dalˇs´ı druˇzice, Gaia, kter´ a by mˇela paralaxy i jin´e parametry hvˇezd mˇeˇrit s mnohem vˇetˇs´ı pˇresnost´ı, a tak zˇrejmˇe pˇredˇc´ı svou pˇredch˚ udkyni. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3

257

5. Z´ avˇ er Dalo by se ˇr´ıci, ˇze Hertzsprung˚ uv–Russell˚ uv diagram poloˇzil z´aklady klasick´e astrofyzice. Je to velice v´ yznamn´ y n´ astroj k popisu v´ yvoje hvˇezd, kter´ y odhalil rozˇclenˇen´ı hvˇezd do skupin podle jejich vlastnost´ı, jako je barva, teplota, jasnost, ale i polomˇer. D´ıky tomu m˚ uˇzeme v HR diagramu sledovat v´ yvoj hvˇezd, lze ho vˇsak pouˇz´ıt i k urˇcen´ı vzd´ alenost´ı hvˇezd patˇr´ıc´ıch do naˇs´ı Galaxie ˇci odhadov´an´ı st´aˇr´ı mlhovin. V souˇcasn´e dobˇe slouˇz´ı mezi veˇrejnost´ı zaj´ımaj´ıc´ı se o astronomii jako velice dobr´ y n´astroj k popisu nˇekter´ ych vlastnost´ı hvˇezd. D´ıky tˇemto i dalˇs´ım velice uˇziteˇcn´ ym vlastnostem diagramu m˚ uˇzeme ˇr´ıci, ˇze se jednalo o v´ yznamn´ y objev v rozv´ıjej´ıc´ı se astrofyzice, a tak si jak Rosenberg, tak i Hertzsrprung s Russellem zaslouˇz´ı obdiv a vdˇek. ˇ anek vznikl na z´ Podˇ ekov´ an´ı. Cl´ akladˇe bakal´ aˇrsk´e pr´ace Metoda tzv. standardn´ıch ˇ sv´ıˇcek k urˇcov´ an´ı vzd´ alenost´ı ve vesm´ıru [4] pod veden´ım doc. RNDr. Martina Solce, CSc., kter´emu autorka t´ımto dˇekuje za velice cenn´e rady a pomoc pˇri psan´ı ˇcl´anku. D´ ale autorka dˇekuje doc. RNDr. Attilovi M´esz´ arosovi, DrSc., bez nˇejˇz by ˇcl´anek nevznikl, za n´ apad, abych ho napsala, a Mgr. Luk´ aˇsi Ledvinovi, Mgr. Michaele Famful´ıkov´e a Jakubu Dudovi za ochotu, obˇetavost a cenn´e pˇripom´ınky. Literatura [1] Hertzsprung, E.: Ueber die Verwendung photographischer effektiver Wellenlaengen zur Bestimmung von Farbenaequivalenten. Publikationen des Astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam 22 (1911). [2] Hockey, T., a kol.: Biographical encyclopedia of astronomers. Springer, New York, 2007. ¨ [3] Charlier, C. V. L.: Uber die Anwendung der Sternphotographie zu Helligkeitsmessungen der Sterne. Publikationen der Astronomischen Gesellschaft 19 (1889). ´ dlova ´ , T.: Metoda tzv. standardn´ıch sv´ıˇcek k urˇcov´ [4] Ma an´ı vzd´ alenost´ı ve vesm´ıru. Bakal´ aˇrsk´ a pr´ ace. Univerzita Karlova, Fakulta matematicko-fyzik´ aln´ı, Praha, 2014. [5] Nielsen, A. V.: Contributions to the history of the Hertzsprung-Russell diagram. Centaurus 9 (1964), 219–253. ¨ [6] Rosenberg, H.: Uber den Zusammenhang von Helligkeit und Spektraltypus in den Plejaden. Astronomische Nachrichten 186 (1910), 71–78. [7] Russell, H. N.: Relations between the spectra and other characteristics of the stars. Popular Astronomy 22 (1914), 275–294, 331–351. [8] Internetov´e str´ anky AAS, henry-norris-russell-lectureship

https://aas.org/about/grants-and-prizes/

[9] Internetov´e str´ anky ATNF, http://www.atnf.csiro.au/outreach/education/senior/ astrophysics/stellarevolution hrintro.html [10] Internetov´e str´ anky =HIPPARCOS&page=HR dia

ESA,

http://www.rssd.esa.int/index.php?project

[11] Internetov´e str´ anky Leoˇse Ondry, http://www.leosondra.cz/en/first-hr-diagram/ [12] Internetov´ y ˇcl´ anek J. Hearnshawa. Dostupn´e z: http://wayback.archive.org/web/ 20100616094848/, http://cosmicdiary.org/blogs/john hearnshaw/?p=583

258

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roˇcn´ık 59 (2014), ˇc. 3