Зависимость радиус — светимость — масса

Формула связывает между собой три важные характеристики звезды — радиус, светимость и эффективную температуру. Также имеется важная эмпирическая зависимость между спектром. Это значит, что все три величины, не являются независимыми и для каждой последовательности звезд на диаграмме спектр — светимость можно установить определенное соотношение между спектральным классом и радиусом

Радиусы различных звезд меняются в очень больших пределах: от сотен и даже тысяч R¤ у гигантов и сверхгигантов до (10-2 ¸ 10-3)R¤ у белых карликов. Таким образом, если температуры звездных атмосфер различаются всего лишь раз в 10, то по диаметрам это различие достигает почти миллиона раз!

Наиболее важная характеристика — масса, к сожалению, не может быть определена для одиночных звезд. В некоторых случаях удается определить с помощью закона Кеплера массы компонентов двойных систем. По этому сравнительно небольшому числу звезд обнаружена важная эмпирическая зависимость между массой и болометрической светимостью.

в верхней части главной последовательности находятся самые массивные звезды с массами в десятки раз большими, чем у Солнца (звезда Пласкетта имеет M > 60 M¤). По мере продвижения вниз вдоль главной последовательности массы звезд убывают. У карликов поздних спектральных классов массы меньше солнечной. При M < 0,02 M¤ вещество, по-видимому, не способно образовать звезду, а может сжаться только в планету. Массу, близкую к этому пределу, имеют вспыхивающие, звезды типа UV Кита.

Таким образом, диаграмму спектр — светимость можно рассматривать как диаграмму состояния звезд и решать с ее помощью важные задачи. Например, очевидно, что густо «населенные» области диаграммы соответствуют наиболее длительным этапам эволюции звезд, скажем, стадии главной последовательности. Далее, предположим, что, эволюционируя, звезды изменяют свои характеристики и, в частности, светимость. Тогда они должны изменять с течением времени свое положение на диаграмме Герцшпрунга — Рессела. Если при этом они все время или хотя бы в течение некоторого периода сохраняют постоянной свою массу, то их эволюция на определенном этапе должна изображаться отрезками линий постоянных масс. Отсюда видно, насколько глубокий эволюционный смысл имеет расположение звезд на диаграмме Герцшпрунга — Рессела.