Ejnar Hertzsprung, dánský astronom, se narodil 8. října 1873. Hertzsprung pocházel z astronomického věku v době, kdy Antonia Maury a Annie Jump Cannon na Harvard College Observatory publikovali výsledky jejich spektroskopické klasifikace hvězd jako součást Památníku Henryho Drapera. Slečna Maury zjistila, že některé z červenějších hvězd mají zcela jiná spektra než jiné červené hvězdy, které mají ostré vodíkové linie, a pokusila se jim říkat hvězdy typu C. Její šéf Edward Pickering by nic z toho neměl a upřednostňoval by jednodušší lineární systém. Hertzsprung zahájil vlastní studium na počátku 20. století a v roce 1905 publikoval v německém fotografickém časopise článek „Radiace z hvězd“, ve kterém tvrdil, že Maury měl pravdu – existovaly dva druhy červených hvězd, některé malé a blízcí, další gigantičtí, světelní a velmi daleko. Hertzsprung objevil trpasličí a obří hvězdy. V roce 1908 napsal Pickering a prosazoval sofistikovanější klasifikační systém, který umožňuje dvěma hvězdám mít stejnou teplotu, ale mají různé velikosti a svítivost , ale Pickering nebyl přesvědčen. Protože Hertzsprungův první příspěvek je poměrně vzácný, ukážeme zde první stránku (druhý obrázek). Všimněte si, že v první větě zmiňuje Mauryho a Cannona.

První stránka Hertzsprungova článku „O radiaci z hvězd“, kde jsou nejprve rozlišeni červený obr a červené trpasličí hvězdy, v Zeitschrift für wissenschaftliche Photographie , 1905 (Linda Hall Library)

Hertzsprung začal studovat hvězdokupy, jako jsou Hyády a Plejády, a snažil se určit jejich vzdálenost, aby mohl přesně odhadnout jejich skutečnou svítivost, a zjistil, že když porovná barvu a velikost hvězd ve stejné hvězdokupě, mezi oběma proměnnými byly zajímavé korelace – hvězdy stejné barvy (spektrální typ) měly tendenci mít podobné veličiny. V roce 1911 vydal první diagramy, ve kterých byla graficky porovnána barva a velikost skupin hvězd. Jednoho z nich vidíme na našem čtvrtém obrázku.

Obálka čísla Publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam, kde Hertzsprung publikoval první diagramy magnitudového spektra pro hvězdy, 1913 (knihovna Lindy Hall).

Mezitím ve Spojených státech začal Henry Norris Russell z Princetonu také srovnávat barvu (spektrální typ) a svítivost hvězd, když zjistili, že hvězdy O a B (pro použití nového spektrálního klasifikačního systému Harvard) byly rovnoměrně velmi světelné, hvězdy F a G (jako naše Slunce) měly střední svítivost a M a R hvězdy, červené hvězdy, nebyly (až na některé výjimky, jak již objevil Hertzsrpung) vůbec málo zářivé. Pokud jeden grafuje všechny hvězdy se známou svítivostí do grafu, kde svítivost je svislá souřadnice a spektrální typ je vodorovná souřadnice, většina hvězd se seřadí na obrácené úhlopříčce probíhající od levého horního po pravý dolní.

Schéma porovnávající velikost a barvu (spektrální typ) hvězd v Plejádách; ačkoli jeho rozsah je omezený, jedná se skutečně o první tištěný HR diagram, v příspěvku Hertzsprung v Publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam, 1913 (Linda Hall Library)

Russellův diagram se zdál být velmi užitečné schéma organizace hvězd a odhalil jej na společném zasedání Americké astronomické společnosti a Americké asociace pro rozvoj vědy 30. prosince 1913. Přednáška byla poté publikována v Nature ve třech po sobě jdoucích číslech 30.dubna 1914; Russellův diagram se poprvé objevil v tisku v čísle 7. května (první obrázek). Ukázalo by se, že je to mimořádně všestranný nástroj pro objevování hvězd, které NENÍ normální, což znamená, že neleží podél zadní úhlopříčky, která by se později nazývala Hlavní sekvence.

Moderní HR diagram, který zobrazuje hvězdy hlavní posloupnosti uprostřed, červené obří hvězdy vpravo nahoře a bílé trpaslíky vlevo dole (Wikimedia Commons)

Když se dozvědělo, že Hertzsprung již objevil vztah typu luminosity-spektrální pro shluky Plejád a Hyades a identifikoval anomální červené obří hvězdy, které zabírají vpravo nahoře na grafu, bylo rozhodnuto nazvat nový diagram Hertzsprung-Russellovým diagramem, nebo častěji HR diagramem, a v současnosti se používá již více než sto let. Každý student hvězdné astronomie se s H-R diagramem setká velmi brzy ve svých studiích. Ukážeme zde, kromě prvního H-R diagramu, také moderní (pátý obrázek).Červené obří hvězdy, které objevil Hertzsprung, jsou vpravo nahoře, přímo nad červenými trpasličími hvězdami v hlavní posloupnosti, které také identifikoval jako první. Bílé trpaslíky vlevo dole poprvé identifikoval Walter Sydney Adams v letech 1914-15.

Ejnar Hertzsprung (vpravo) a Karl Schwarzchild, fotografie, 1909 (deutschlandfunk.de)

Existuje mnoho pohledových fotografií, které představují mladší Ejnar Hertzsprung. Našli jsme tohle, pořízené v roce 1909, které ukazuje Hertzsprunga napravo se svým mentorem Karlem Schwarzchildem (šestý obrázek).