第八章
赫羅圖
尋找恒星世界的序列性是一件艱巨的工作。在天體物理學發展起來以後，通過對各種恒星的物理特性進行了廣泛的測定，發現它們序列性的條件才開始成熟了。
1911年，丹麥天文學家赫茲伯侖(1873～1967)發現了恒星的光度和溫度這兩大特性存在著一定的聯係。兩年以後，美國天文學家羅素獨立地作出了同樣的發現。
他們把恒星的光度和溫度作成一個圖。這種圖的橫坐標是恒星的光譜型，按照O、B、A、F、G、K、M順序排列，所以橫坐標也就是溫度的序列，不過把高溫放在左邊，溫度向右邊降低。縱坐標是“絕對星等”，前麵我們已經提到過，絕對星等就是把恒星放在3。26光年這一標準距離上的亮度的等級，也就是恒星本身的光度的一種衡量；比如太陽放到這樣遠的距離上，就隻是1顆475等星，而前麵提到過的織女星，絕對星等是05等。每顆星的光譜型和絕對星等測定以後，就在圖上按相應的橫坐標和縱坐標畫出一個點。
赫羅圖
把各種不同的恒星的坐標點畫出以後，他們發現，這些點並不是零亂地分布的，而是有一定的規律性。特別是沿左上方到右下方的對角線上點子多而密集，他們把這叫做主星序，似乎表明，溫度高的星光度強，隨溫度減少光度也減弱。在左下方也有一個比較密集的區域，這些星溫度高，呈藍白色，可是光度很弱，想必它們的體積不大，所以叫做白矮星。在主星序的右側還有一個比較密集的區域，這些星光度比較大，而溫度很低。溫度低的物體輻射弱，而這種星的光度卻很大，想必它的體積十分大，所以叫做巨星。在巨星的上方是超巨星。
這樣一張圖反映了恒星特性的一種序列性，是天文學和天體物理學中最重要的圖鑒之一，用發現者的名字來稱呼，叫做赫茲伯侖-羅素圖，簡稱赫羅圖。赫羅圖所反映的序列性成為研究恒星演化的最主要的線索。
恒星演化的條件和依據
單單根據序列性來判斷恒星的演化途徑還是不充分的，尤其是赫羅圖表現的是兩個因素聯合構成的序列，我們不能任意認為恒星要沿哪一條曲線演變。我們還必須研究，在恒星的具體物理條件下，物理定律容許和要求它怎樣變化，因此，我們要確定恒星所處的條件，按照物理定律來推算它的變化途徑。
研究物體的變化，必須考慮兩個最重要的因素：一個是力，一個是能量。物體的運動和轉化是由力和能量兩方麵的物理定律來決定的。
物質的運動決定於它所受到的力。
任何物體都具有引力，因此它必須遵守萬有引力定律。
由於熱運動，物體內部具有壓力。壓力與物體的溫度、密度、物質成分等因素是通過熱力學定律聯係起來的。
此外，還有自轉引起的慣性離心力，以及電磁力、輻射斥力等等。
我們必須研究：在什麼條件下恒星所受到的各種力達到平衡，什麼條件下平衡破壞。在各種條件下起主要作用的力是什麼?在力的作用下，恒星的密度、溫度、體積、光度等參量又怎樣變化?
一般情況下，如果內部壓力不足以和引力相抗衡，星體就要收縮(左)；反過來就要膨脹(右)
一般情況下，引力和內部的壓力是主要矛盾。如果內部壓力不足以和引力相抗衡，星體就要收縮：反過來就要膨脹。緩慢變化中的天體可以說是處在大致平衡的狀態。
天體的溫度、光度決定於它的能量。
我們必須弄清天體能量的來源。天體為什麼會發光?什麼作用使天體“燃燒”這麼長的時間?我們還需要弄清能量怎樣傳遞、怎樣消耗?能量的產生、傳遞、消耗和天體內部溫度、壓力、化學成分等因素的關係怎樣?