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미국의 천문학자 러셀과 덴마크의 천문학자 헤르츠스프룽은 별의 스펙트럼 형태와 절대등급 사이의 관계를 밝혀낸 것으로 유명하다. 이들의 연구결과를 도표화한 것을 'H-R도(헤르츠스프룽-러셀도)'라고 부르는 데 이것은 별의 진화에 관한 현대이론의 기초가 됐다.

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• 1헨리 러셀

  1913년 헨리 러셀이 항성의 스펙트럼형과 절대등급 사이에 일정한 관계가 있음을 도표로 나타냈다. 이것은 이미 덴마크의 헤르츠스프룽에 의해 발견된 것이지만, 러셀도 독자적으로 완성했기에 '헤르츠스프룽-러셀도'라고 부르게 됐다.

• 2헤르츠스프룽

  1913년 헨리 러셀이 항성의 스펙트럼형과 절대등급 사이에 일정한 관계가 있음을 도표로 나타냈다. 이것은 이미 덴마크의 헤르츠스프룽에 의해 발견된 것이지만, 러셀도 독자적으로 완성했기에 '헤르츠스프룽-러셀도'라고 부르게 됐다.

스펙트럼형은 별의 색깔에 따라 분류한 것이다. 별의 색깔은 맨눈으로는 잘 구별되지 않지만 분광기를 통해 O(청색), B(청백색), A(백색), F(담황색), G(황색), K(주황색), M(적색)으로 분류할 수 있다. H-R도를 보면 별이 부질서하게 분포하는 것이 아니라 몇 개의 영역으로 나누어진다는 것을 알 수 있다.

많은 별이 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 이어지는 대각선을 따라 분포하고 있는데 이것을 '주계열성'이라고 한다. 주계열성 오른쪽 위에는 거성이, 왼쪽 아래에는 백색왜성이 자리 잡고 있다.

별은 태어나서 핵융합이 안정단계에 접어들면 주계열성이 된다. 주계열의 어느 지점에 머물것인가는 태어날 때의 질량에 따라 결정된다. 태양은 중간지점에 위치하고 태양보다 질량이 크고 뜨거운 별은 왼쪽 위에 자리 잡는다.

주계열에 머물러 있는 시간도 질량에 따라 다른데, 질량이 작은 별일수록 머무는 기간이 길다. 주계열에 머물며 젊은 시절을 다 보낸 태양은 부풀어 오르면서 온도가 낮아지는 적색거성으로 변해 H-R도에서 오른쪽 위로 이동한다.

적색거성의 단계를 지나면 별은 주위의 물질을 점점 날려버리고 중심부는 축소돼, H-R도 왼쪽 아래로 이동해 백색왜성이 된다. 그러나 태양보다 훨씬 큰 질량의 별은 초거성 상태를 거친 뒤에 초신성 상태로 폭발해 블랙홀이나 중성자별로 사라져 버린다. H-R도에 어떤 별의 위치를 표시해 보면 그별이 일생의 어느 시기를 보내고 있는지 확인할 수 있다.