Диаграмма спектр-светимость Герцшпрунга-Рессела
В самом начале XX в. датский астроном Герцшпрунг и несколько позже американский астрофизик Рессел установили существование зависимости между видом спектра и светимостью звезд. Эта зависимость иллюстрируется графиком, по одной оси которого откладывается спектральный класс, а по другой — абсолютная звездная величина. Такой график называется диаграммой спектр — светимость или диаграммой Герцшпрунга — Рессела.
Положение каждой звезды в той или иной точке диаграммы определяется ее физической природой и стадией эволюции. Светимость позволяет выделить различные группы звезд, объединенные общими физическими свойствами, и установить зависимость между некоторыми их физическими характеристиками, а также помогает в решении ряда других проблем. Верхняя часть диаграммы соответствует звездам большой светимости. Нижнюю часть диаграммы занимают звезды малой светимости. В левой части диаграммы располагаются горячие звезды, а в правой — более холодные звезды.
В верхней части диаграммы находятся звезды, обладающие наибольшей светимостью , отличающиеся высокой светимостью. Звезды в нижней половине диаграммы обладают низкой светимостью и называются карликами. Наиболее богатую звездами диагональ, идущую слева вниз направо, называют главной последовательностью. Вдоль нее расположены звезды, от самых горячих (в верхней части) до наиболее холодных (в нижней).
Звезды распределяются на диаграмме Герцшпрунга — Рессела весьма неравномерно, что соответствует существованию определенной зависимости между светимостями и температурами звезд. Наиболее четко выражено для звезд главной последовательности. Однако, можно выделить на ней ряд других последовательностей обладающих значительно большей дисперсией, чем главная. Это говорят о наличии у некоторых определенных групп звезд индивидуальной зависимости.
Рассмотренные последовательности называются классами светимости и обозначаются римскими цифрами от I до VII, проставленными после наименования спектрального класса. Полная классификация звезд оказывается зависящей от двух параметров: температуры и светимости. Солнце попадает в V класс светимости и обозначение его спектра G2V. Эта принятая в настоящее время классификация звезд называется МКК (Моргана, Кинана, Кельман).
Класс светимости I — сверхгиганты; эти звезды занимают на диаграмме спектр — светимость верхнюю часть и разделяются на несколько последовательностей.
Класс светимости II — яркие гиганты.
Класс светимости III — гиганты.
Класс светимости IV — субгиганты. Последние три класса расположены на диаграмме между областью сверхгигантов и главной последовательностью.
Класс светимости V — звезды главной последовательности.
Класс светимости VI — яркие субкарлики. Они образуют последовательность, проходящую ниже главной примерно на одну звездную величину, начиная от класса А0 вправо.
Класс светимости VII. Белые карлики. Они обладают весьма малой светимостью и занимают нижнюю часть диаграммы.
Принадлежность звезды к данному классу светимости устанавливается на основании специальных дополнительных признаков спектральной классификации