Les étoiles dans le diagramme HR

Comme l'ont montré Hertzsprung et Russell, la physique stellaire conduit à une répartition non aléatoire des étoiles dans un diagramme température-magnitude absolue.

Les étoiles recensées par le satellite d'astrométrie Hipparcos.

Crédit : ESA

Les axes du diagramme HR

Différents paramètres peuvent permettre de construire un diagramme HR, pourvu qu'ils rendent compte de la température en abscisse et de la magnitude absolue en ordonnée.

Les différents axes pour construire un diagramme HR, et les classes de luminosité dans le diagramme couleur-magnitude.

Crédit : ASM

Les étoiles dans le diagramme Herztsprung-Russell

Dans le diagramme HR, avec la température en abscisse et la luminosité en ordonnée, les étoiles ne se répartissent pas au hasard, mais peuplent au contraire des zones bien définies. Ainsi, on distingue la région de la séquence principale, une longue bande diagonale s'étirant des étoiles lumineuses et chaudes (bleues) vers les étoiles peu brillantes et froides (rouges); au-dessus, les branches des géantes et des supergéantes ; et en-dessous une région peuplées d'étoiles chaudes mais très peu lumineuses, les naines blanches.

Les classes de luminosité

Les différentes classes de luminosité se retrouvent dans le diagramme HR. Les lignes qui dessinent les différentes classes de luminosité correspondent à des valeurs moyennes de la magnitude absolue pour un ensemble d'étoiles ayant même classe de luminosité. La classe I des supergéantes est subdivisée en deux classes, Ia et Ib, de luminosités distinctes.

Les axes du diagramme HR

Les grandeurs physiques définissant les axes du diagramme HR peuvent être mesurées par différents paramètres, donnant ainsi lieu à différentes formes du diagramme HR.

Le type spectral d'une étoile est une mesure qualitative de sa température effective aussi, ce paramètre est-il utilisé en abscisse. Plus directement issu de l'observation, l'indice de couleur rend simplement compte de la température. Le diagramme résultant est alors appelé diagramme couleur-magnitude.

En ordonnée, magnitude absolue et luminosité jouent un rôle équivalent.

Les différents paramètres en abscisse et ordonnée d'un diagramme HR

De l'intérêt du diagramme HR

La représentation en diagramme HR présente de multiples intérêts :

• Traiter un grand nombre d'étoiles
• Présenter synthétiquement divers résultats
• Bien distinguer les objets stellaires, et mettre en avant la physique idoine.