Saulės aplinkos Hertzsprungo ir Russello diagrama: žalios linijos ir skaičiai rodo vidutinę žvaigždės gyvavimo trukmę įvairiose pagrindinės sekos vietose
Hertzsprungo ir Russello diagrama (Hèrcšprungo ir Rãselo diagramà), HR diagramà, sieja žvaigždės efektinę temperatūrą (ją žymi diagramos abscisė) ir jos šviesį (ordinatė). Iš stebėjimų duomenų sudarytose Hertzsprungo ir Russello diagramose vietoj efektinės temperatūros dažniausiai naudojami fotometriniai spalvos rodikliai, vietoj šviesio – absoliutusis ryškis (arba regimasis ryškis, jei tiriamos žvaigždės nutolusios vienodu atstumu, pvz., kamuolinio spiečiaus žvaigždės); tokios Hertzsprungo ir Russello diagramos vadinamos spalvos ir ryškio diagramomis. Vykstant žvaigždės evoliucijai keičiasi jos šviesis ir efektinė temperatūra, todėl žvaigždės padėtis Hertzsprungo ir Russello (arba spalvos ir ryškio) diagramoje nusako jos raidos etapą ir fizinę būseną. Žvaigždžių evoliucijos sparta per skirtingus evoliucijos etapus (arba jų dalis) yra nevienoda, todėl, pvz., kamuolinio spiečiaus Hertzsprungo ir Russello diagramos skirtingose vietose yra nevienodas žvaigždžių skaičius, kai kuriose vietose susitelkia žvaigždžių grupės – sekos.
Daugiausia laiko žvaigždė būna pagrindinėje sekoje: masyviausios žvaigždės yra jos viršutinėje dalyje (didžiausias šviesis ir efektinė temperatūra), mažiausios masės žvaigždės yra jos apačioje (mažiausias šviesis ir efektinė temperatūra). Pagrindinėje sekoje esančios žvaigždės vadinamos nykštukėmis; jų energijos šaltinis yra vandenilio virsmo heliu termobranduolinės reakcijos. Pagrindinę seką palikusios žvaigždės evoliucija priklauso nuo jos masės: masyviausios žvaigždės (pradinė žvaigdžės masė didesnė už apie 8 M⨀; M⨀ – Saulės masė) tampa supermilžinėmis, mažesnės masės (mažiau kaip 8 M⨀) žvaigždės evoliucionuoja milžinių sekoje. Supermilžinių šviesis yra iki 105 kartų didesnis negu Saulės, skersmuo – iki kelių šimtų kartų didesnis negu tos pačios efektinės temperatūros pagrindinės sekos žvaigždžių. Pagrindinis supermilžinių energijos šaltinis yra jų gelmėse vykstančios helio ir sunkesnių už jį cheminių elementų termobranduolinės reakcijos, milžinių – vandenilio ir (arba) helio virsmų termobranduolinės reakcijos. Masyviausių žvaigždžių evoliucija baigiasi supernovos sprogimu (jai sprogus susiformuoja juodoji bedugnė arba neutroninė žvaigždė), mažiausios masės žvaigždės (masė mažiau kaip apie 1,4 M⨀) evoliucionuodamos suformuoja planetiškąjį ūką ir galiausiai virsta baltosiomis nykštukėmis (Hertzsprungo ir Russello diagramoje jos yra kairiau ir žemiau negu pagrindinės sekos žvaigždės). Šiuolaikinėje astrofizikoje žvaigždžių populiacijoms, pvz., žvaigždžių spiečiams, t. p. tolimoms galaktikoms tirti ypač plačiai naudojamos spalvos ir ryškio diagramos. Pasitelkus teorinius žvaigždžių evoliucijos modelius bei naudojant spalvos ir ryškio diagramas galima įvertinti žvaigždžių populiacijų savybes (amžių, cheminę sudėtį, atstumą iki jų ir kita).
Pirmąsias Hertzsprungo ir Russello diagramas 1911 sudarė E. Hertzsprungas ir 1915 H. N. Russellas.
2278