Tanskalainen tähtitieteilijä Ejnar Hertzsprung syntyi 8. lokakuuta 1873. Hertzsprung tuli tähtitieteellisestä iästä samaan aikaan, kun Antonia Maury ja Annie Jump Cannon Harvard Collegen observatoriossa julkaisivat tähtien spektroskooppisen luokittelun tulokset osana Henry Draperin muistomerkkiä. Neiti Maury oli todennut, että joillakin punaisemmilla tähdillä oli melko erilaiset spektrit kuin muilla punaisilla tähdillä, ja niillä oli teräviä vetylinjoja, ja hän yritti kutsua näitä c-tyypin tähtiä. Hänen pomollaan, Edward Pickeringillä, ei olisi mitään tästä ja hän piti parempana yksinkertaisempaa lineaarista järjestelmää. Hertzsprung aloitti omat opintonsa 1900-luvun alussa ja julkaisi vuonna 1905 saksalaisen valokuvalehden paperin ”Tähtien säteily”, jossa hän väitti Mauryn olevan oikeassa – punaisia tähtiä oli kahdenlaisia, jotkut pieniä Hertzsprung oli löytänyt kääpiö- ja jättimäisiä tähtiä. Vuonna 1908 hän kirjoitti Pickeringin ja perusteli kehittyneempää luokitusjärjestelmää, joka antaisi kahdelle tähdelle saman lämpötilan, mutta samalla erikokoiset ja kirkkaat. , mutta Pickering ei ollut vakuuttunut. Koska Hertzsprungin ensimmäinen paperi on melko niukkaa, näytämme täällä ensimmäisen sivun (toinen kuva). Huomaa, että hän mainitsee Mauryn ja Cannonin ensimmäisessä lauseessa.

Hertzsprungin paperin ”Tähtien säteilystä” ensimmäinen sivu, jossa erotetaan ensin punaiset jättiläiset ja punaiset kääpiötähdet, julkaisussa Zeitschrift für wissenschaftliche Photographie , 1905 (Linda Hallin kirjasto)

Hertzsprung alkoi tutkia tähtijoukkoja, kuten Hyades ja Pleiades, yrittäen määrittää niiden etäisyyden, jotta hän voisi tehdä tarkat arviot niiden todellisesta kirkkaudesta, ja huomasi, että verrattaessa saman tähtijoukon tähtien väriä ja suuruutta, Kahden muuttujan välillä oli mielenkiintoisia korrelaatioita – samanvärisillä tähdillä (spektrityypillä) oli yleensä samanlainen suuruus. Vuonna 1911 hän julkaisi ensimmäiset kaaviot, joissa tähtiryhmien väriä ja suuruutta verrattiin graafisesti. Näemme yhden niistä neljännestä kuvastamme.

Publikationen des astrophysikalischen Observatorium -lehden kansi zu Potsdam, jossa Hertzsprung julkaisi ensimmäiset tähtien suuruus-spektrityyppikaaviot vuonna 1913 (Linda Hallin kirjasto)

Samaan aikaan Yhdysvalloissa Henry Norris Russell Princetonissa oli myös alkanut verrata väriä tähtien (spektrityyppi) ja kirkkaus, huomaten, että O- ja B-tähdet (uuden Harvardin spektriluokitusjärjestelmän käyttämiseksi) olivat tasaisesti erittäin valaisevia, F- ja G-tähdet (kuten aurinkomme) olivat keskitasoisia ja M- ja R-tähdet, punaiset tähdet, eivät olleet (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta, kuten Hertzsrpung oli jo huomannut) ollenkaan kovin valoisia. Jos jokin piirretään kaikki tähdet, joiden kirkkaus on tunnettu, kaavioon, jossa kirkkaus on pystykoordinaatti ja spektrityyppi on vaakasuora koordinaatti, suurin osa tähdistä on rivissä vastakkaiseen lävistäjään, joka kulkee vasemmasta yläkulmasta oikeaan alaosaan.

Kaavio, jossa verrataan Pleiadien tähtien suuruutta ja väriä (spektrityyppiä); vaikka sen soveltamisala on rajallinen, tämä on oikeastaan ensimmäinen painettu HR-kaavio Hertzsprungin julkaisussa Publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam, 1913 (Linda Hallin kirjasto)

Russellin kaavio näytti olevan erittäin kätevä tähtien järjestämissuunnitelma, ja hän paljasti sen American Astronomical Society -yhdistyksen ja American Science for Advancement Association -yhdistyksen kokouksessa 30. joulukuuta 1913. Puhe julkaistiin sitten Nature-lehdessä kolmessa peräkkäisessä numerossa. 30. huhtikuuta 1914; Russellin kaavio ilmestyi ensimmäisen kerran painettuna 7. toukokuuta (ensimmäinen kuva). Se osoittautuu poikkeuksellisen monipuoliseksi työkaluksi sellaisten tähtien löytämiseen, jotka eivät ole normaaleja, mikä tarkoittaa, että ne eivät sijaitse taaksepäin lävistäjällä, jota myöhemmin kutsutaan pääjaksoksi.

Moderni HR-kaavio, joka kuvaa pääjärjestys tähtiä keskellä, punaisia jättiläistähtiä oikeassa yläkulmassa ja valkoisia kääpiöitä vasemmassa alakulmassa (Wikimedia commons)

Kun saatiin tietää, että Hertzsprung oli jo löytänyt Pleiades- ja Hyades-klustereiden kirkkauden ja spektrin tyypin suhteen, ja oli havainnut kaavion oikeassa yläkulmassa olevat poikkeavat punaiset jättiläistähdet, se päätettiin kutsua uutta kaaviota Hertzsprung-Russell-kaaviosta tai yleisemmin HR-kaaviosta, ja se on ollut laajalti käytössä jo yli vuosisadan ajan. Jokainen tähtitieteen opiskelija kohtaa H-R-kaavion hyvin varhaisessa vaiheessa opintojaan. Näytämme tässä ensimmäisen H-R-kaavion lisäksi modernin (viides kuva).Punainen jättiläinen tähti, jonka Hertzsprung löysi, on oikeassa yläkulmassa, suoraan punaisten kääpiötähtien yläpuolella pääjaksossa, jonka hän tunnisti myös ensimmäisenä. Walter Sydney Adams tunnisti vasemmassa alakulmassa olevat valkoiset kääpiöt ensimmäisen kerran vuosina 1914-15.

Ejnar Hertzsprung (oikealla) ja Karl Schwarzchild, valokuva, 1909 (deutschlandfunk.de)

On hyvin näkymävalokuvia, joissa esitetään nuorempi Ejnar Hertzsprung. Löysimme tämän vuonna 1909 otetun, joka osoittaa Hertzsprungin oikealta puolelta mentorinsa Karl Schwarzchildin kanssa (kuudes kuva).