Das Masse-Leuchtkraft-Diagramm

Das Masse-Leuchtkraft-Diagramm ist ein wichtiges Zustandsdiagramm zur Charakteristik von Hauptreihensternen. Alle Hauptreihensterne sind nach nahezu gleichen Schemata aufgebaut, demnach besteht zwischen ihrer Masse und ihrer Leuchtkraft ein eindeutiger Zusammenhang. Im Diagramm ist diese Korrelation nach Antragung der Masse an der Abszisse und der Leuchtkraft an der Ordinate (anstatt der Leuchtkraft wird meist die entsprechende absolute Helligkeit eingesetzt) genau zu erkennen. Mit zunehmender Masse steigt die Leuchtkraft eines Hauptreihensterns stark an. Folgender Zusammenhang wird ersichtlich: L ~ M a. Die mittlere Steigung einer ausgleichenden Kurve liefert für a ungefähr den Wert 3,5. Demzufolge ist L proportional zur 3,5ten Potenz der Masse.
Mit zunehmender Masse wächst auch der Radius eines Sterns. Für Hauptreihensterne, deren Masse über der der Sonne liegt, gilt: R ~ M 0,6. Der Unterschied im großen Variationsbereich der Radien besteht in der Tatsache, daß Sterne auch bei gleichbleibender Masse voneinander abweichende Stadien ihrer Entwicklung durchlaufen, die mit Kontraktions- und Aufblähungsprozessen einhergehen. Der Bereich bei Hauptreihensternen variiert infolge des "einen Stadiums" (keine Stagnation!) lediglich zwischen einem halben und dem Zehnfachen des Sonnenradius.
 

Anhang: Bezug auf die Größenverhältnisse                                    Sonnenradius     :        Rs = 0,7*10 6 km
                                                                                                   Neutronenstern :          R = 10 km
                                                                                                   weißer Zwerg   :          R = 0,01 Rs
                                                                                                   Riesen              :          R = 20 Rs

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