Door Virginia Grant • Bijgewerkt op 24 maart 2022

Het Hertzsprung-Russell-diagram is de gouden standaard voor het classificeren van sterren op basis van hun helderheid en temperatuur, en weerspiegelt ook hun fysieke afmetingen. Van de gigantische rode superreuzen die ons zonnestelsel in de schaduw stellen tot de zwakke bruine dwergen met een lage massa:de straal van een ster kan verschillende ordes van grootte bestrijken. De schijnbare grootte aan de hemel wordt ook beïnvloed door afstand en helderheid, zodat een nabijgelegen witte dwerg helderder kan lijken dan een verre rode superreus.

Superreuzen

Superreuzen zijn de meest heldere en massieve sterren, met een massa die tien keer zo groot is als die van de zon. Terwijl hun kernen waterstof uitputten, trekken ze samen en verhitten ze, waardoor heliumfusie en vervolgens zwaardere elementen zoals koolstof, zuurstof, neon, magnesium en silicium worden ontstoken. Tijdens dit gevorderde stadium breidt de buitenste omhulling zich dramatisch uit – vaak op de schaal van de banen van de buitenste planeten – waardoor de iconische rode superreus ontstaat. Sommige superreuzen kunnen weer samentrekken, waardoor hun oppervlak wordt verwarmd en naar het blauw opschuift in het H-R-diagram.

Reuzensterren

Reuzensterren hebben een massa van ongeveer 0,8 tot 10M☉. Wanneer de kernwaterstof opraakt, trekt de heliumkern samen en ontbrandt, terwijl de omhulling opzwelt. De ster wordt helderder, koelt af en beweegt zich naar de rode reuzentak. Deze fase kan tientallen miljoenen tot een paar honderd miljoen jaar duren, afhankelijk van de massa van de ster.

Hoofdreekssterren

Sterren op de hoofdreeks – inclusief onze zon – bevinden zich in hydrostatisch evenwicht, waarbij waterstof in hun kernen tot helium samensmelt. Hun massa varieert van ongeveer 0,75M☉ tot 1,2M☉ in de bovenstaande voorbeelden. Zodra de kernwaterstof is uitgeput, evolueren ze tot reuzen of superreuzen. Sterren met een grotere massa putten hun brandstof sneller uit; een ster van 10M☉ kan slechts een paar miljoen jaar leven, terwijl een ster van 1M☉ miljarden jaren kan branden.

Bruine dwergen

Bruine dwergen bezetten de massakloof tussen de zwaarste planeten en de lichtste sterren. Met massa's tussen ongeveer 13M_Jup en 75-80M_Jup smelten ze deuterium (zware waterstof) samen, maar kunnen ze de proton-protonketen die nodig is voor volledige stellaire fusie niet in stand houden. Objecten onder ~13M_Jup ontsteken nooit kernfusie en koelen na verloop van tijd gestaag af.