Av Virginia Grant • Uppdaterad 24 mars 2022
Hertzsprung–Russell-diagrammet är guldstandarden för att klassificera stjärnor efter deras ljusstyrka och temperatur, och det återspeglar också deras fysiska storlekar. Från de gigantiska röda superjättarna som dvärgar vårt solsystem till de svaga bruna dvärgarna med låg massa kan en stjärnas radie sträcka sig över flera storleksordningar. Skenbar storlek på himlen påverkas också av avstånd och ljusstyrka, så en närliggande vit dvärg kan verka ljusare än en avlägsen röd superjätte.
Superjättar är de mest lysande och massiva stjärnorna, med massor som överstiger tio gånger solens. När deras kärnor avger väte, drar de ihop sig och värms upp, vilket antänder heliumfusion och därefter tyngre grundämnen som kol, syre, neon, magnesium och kisel. Under detta avancerade stadium expanderar det yttre höljet dramatiskt - ofta till skalan för de yttre planeternas banor - och producerar den ikoniska röda superjätten. Vissa superjättar kan dra ihop sig igen, värma upp sina ytor och växla blått på H‑R-diagrammet.
Jättestjärnor har en massa på ungefär 0,8 till 10M☉. När kärnväte tar slut drar heliumkärnan ihop sig och antänds samtidigt som höljet sväller. Stjärnan ljusnar och svalnar och flyttar in i den röda jättegrenen. Denna fas kan pågå från tiotals miljoner till några hundra miljoner år, beroende på stjärnans massa.
Stjärnor i huvudsekvensen – inklusive vår sol – befinner sig i hydrostatisk jämvikt och smälter samman väte till helium i sina kärnor. Deras massor varierar från cirka 0,75 M☉ till 1,2 M☉ i exemplen ovan. När kärnväte är utarmat, utvecklas de till jättar eller superjättar. Stjärnor med högre massa tar ut sitt bränsle snabbare; en 10M☉ stjärna kanske bara lever några miljoner år, medan en 1M☉ stjärna kan brinna i miljarder år.
Bruna dvärgar upptar massgapet mellan de tyngsta planeterna och de lättaste stjärnorna. Med massor mellan ungefär 13M_Jup och 75–80M_Jup smälter de samman deuterium (tungt väte) men kan inte upprätthålla den proton-protonkedja som krävs för fullständig stjärnfusion. Objekt under ~13M_Jup antänder aldrig fusion och svalnar stadigt över tiden.
