HR diagram Isochronen

Men de leeftijd van een open cluster of een bolcluster heel goed bepalen aan de hand van het Hertzsprung-Russell diagram. Daar de sterren in deze clusters alle op hetzelfde moment zijn ontstaan, en natuurlijk ook op dezelfde afstand staan, levert een vergelijking van hun HR diagram met dat van een aan de hand van de theorie der sterevolutie berekende curven van gelijke leeftijd in het HR diagram een sterke bepaling op van de leeftijd. Isochronen zijn de curven in het HR diagram voor een grote groep sterren van gelijke leeftijd en chemische samenstelling met de daarbij behorende spreiding in massa, behoort te zijn.

(left) Examples of isochrones for a set of known stellar clusters
clearly distinguishable are open cluster isochrones and globular isochrones
(right) a typical example of a HR diagram for a globular cluster (M55):
isochrones connect wide range of evolutionary stages




Na de geboorte van een groep van sterren in een moleculaire wolk, beginnen ze alle hun evolutiepad te volgen. Uit de sterevolutie weten we dat de helderste sterren veel sneller hun evolutiepaden vervolgen, daar ze hun energievoorraad veel sneller spenderen, dan de zwakkere broeders en zusters. Daardoor zie je het HR diagram van zo'n cluster geleidelijk aan veranderen, terwijl de zwakke sterren nog op de hoofdreeks verblijven, hebben de heldere al verscheidene evolutiefasen afgelegd. Naarmate de tijd verstrijkt, zie je geleidelijk aan steeds minder zware sterren hun waterstofvoorraad opbranden en het "strijdperk" van de geavanceerde evolutiepaden betreden. In het HR diagram zie je daardoor steeds meer sterren afbuigen van de hoofdreeks. Een ideale voetafdruk van de leeftijd van zo'n cluster. Het afbuigpunt vertelt welke ster, in termen van zijn massa, nu zijn waterstofvoorraad heeft opgebrand en zich als Rode Reus begint te manifesteren.

A sequence of starcluster HR diagrams in different stages of their evolutionary history.