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Diagramme de Hertzsprung-Russell |
Un diagramme de Hertzsprung-Russell (ou diagramme HR en abrégé) a une ordonnée dans une échelle de magnitude absolue et une abscisse dans une échelle de température. On parle de diagramme théorique lorsque l'abscisse est la température effective et l'ordonnée la magnitude absolue bolométrique toutes deux calculées à partir de modèles théoriques de structure interne et de modèles d'atmosphères stellaires. On parle de diagramme observé lorsque abscisse et ordonnée sont des paramètres observés (par exemple une magnitude absolue MV en fonction de l'indice de couleur B-V).
Connaissant la distance d'une étoile, sa magnitude apparente et sa température, il est possible de la placer sur un diagramme HR observationnel. Les étoiles se répartissent selon des séquences dans le diagramme :
L'explication de la structure de ce diagramme est donnée par les mécanismes de l'évolution stellaire et détaillée plus loin.
En supposant qu'une étoile rayonne comme un corps noir, sa luminosité est :
avec L la luminosité de l'étoile, R son rayon et T sa température.
En prenant le logarithme, on obtient : 
On reconnaît l'équation d'une droite dans un diagramme (log T, log L). Les lignes d'égal rayon sont donc des droites sur le diagramme HR.
Les étoiles ont donc une grande variété de propriétés physiques :
< 
< quelques 1000 
< 
< quelques 1 000 000 
50 000 K
où 
est le rayon du Soleil et 
sa luminosité.
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