Ejnar Hertzsprung, duński astronom, urodził się 8 października 1873 roku. Hertzsprung osiągnął wiek astronomiczny w tym samym czasie, gdy Antonia Maury i Annie Jump Cannon w Harvard College Observatory publikowali wyniki swojej spektroskopowej klasyfikacji gwiazd w ramach pomnika Henry’ego Drapera. Panna Maury ustaliła, że niektóre z bardziej czerwonych gwiazd mają zupełnie inne widma od innych czerwonych gwiazd, z ostrymi liniami wodoru, i próbowała nazwać te gwiazdy typu c. Jej szef, Edward Pickering, nie chciałby tego i wolał prostszy system liniowy. Hertzsprung rozpoczął własne badania na początku XX wieku iw 1905 roku opublikował w niemieckim czasopiśmie fotograficznym artykuł „Promieniowanie gwiazd”, w którym argumentował, że Maury miał rację – istniały dwa rodzaje czerwonych gwiazd, niektóre z nich małe i bliskie, inne gigantyczne, świetliste i bardzo odległe. Hertzsprung odkrył karły i olbrzymy. W 1908 roku napisał Pickering i opowiedział się za bardziej wyrafinowanym systemem klasyfikacji, pozwalającym dwóm gwiazdom mieć taką samą temperaturę, ale różne rozmiary i jasność , ale Pickering nie był przekonany. Ponieważ pierwsza praca Hertzsprunga jest dość rzadka, pokazujemy tutaj pierwszą stronę (drugie zdjęcie). Zwróć uwagę, że wspomina Maury’ego i Cannona w pierwszym zdaniu.

Pierwsza strona artykułu Hertzsprunga „O promieniowaniu gwiazd”, w której po raz pierwszy rozróżnia się czerwone olbrzymy i czerwone karły, w Zeitschrift für wissenschaftliche Photographie , 1905 (Linda Hall Library)

Hertzsprung zaczął badać gromady gwiazd, takie jak Hiady i Plejady, próbując określić ich odległość, aby móc dokładnie oszacować ich prawdziwą jasność i odkrył, że porównując kolor i jasność gwiazd w tej samej gromadzie, istniały interesujące korelacje między dwiema zmiennymi – gwiazdy tego samego koloru (typu widmowego) miały tendencję do posiadania podobnych jasności. W 1911 roku opublikował pierwsze diagramy, na których porównano graficznie kolor i jasność grup gwiazd. Widzimy jedną z nich na naszym czwartym zdjęciu.

Okładka wydania Publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam, gdzie Hertzsprung opublikował pierwsze diagramy typu widmowego dla gwiazd, 1913 (Linda Hall Library)

W międzyczasie w Stanach Zjednoczonych Henry Norris Russell z Princeton zaczął również porównywać kolor (typ widmowy) i jasność gwiazd, odkrywając, że gwiazdy O i B (aby zastosować nowy system klasyfikacji widmowej Harvardu) były jednakowo bardzo jasne, gwiazdy F i G (jak nasze Słońce) miały średnią jasność, a gwiazdy M i Gwiazdy R, czerwone gwiazdy, były (z pewnymi wyjątkami, jak już odkrył Hertzsrpung) niezbyt świecące. Jeśli narysujemy wszystkie gwiazdy o znanej jasności na wykresie, na którym jasność jest współrzędną pionową, a typ widmowy jest współrzędną poziomą, większość gwiazd ustawia się na odwróconej przekątnej biegnącej od lewej górnej do prawej dolnej.

Diagram porównujący jasność i kolor (typ widmowy) gwiazd w Plejadach; chociaż jego zakres jest ograniczony, jest to tak naprawdę pierwszy wydrukowany diagram HR, w artykule Hertzsprung w Publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam, 1913 (Linda Hall Library)

Diagram Russella wydawał się być bardzo przydatny plan organizacji gwiazd, który ujawnił na wspólnym spotkaniu American Astronomical Society i American Association for the Advancement of Science 30 grudnia 1913 roku. Wykład został następnie opublikowany w Nature w trzech kolejnych numerach, poczynając od 30 kwietnia 1914; Diagram Russella po raz pierwszy ukazał się drukiem w numerze 7 maja (pierwsze zdjęcie). Okazało się, że jest to wyjątkowo wszechstronne narzędzie do odkrywania gwiazd, które NIE są normalne, co oznacza, że nie leżą one wzdłuż odwróconej przekątnej, która później nazwana zostanie Sekwencją Główną.

Nowoczesny diagram HR, przedstawiający gwiazdy ciągu głównego w środku, czerwone olbrzymy w prawym górnym rogu i białe karły w lewym dolnym rogu (Wikimedia commons)

Kiedy dowiedział się, że Hertzsprung już odkrył zależność typu jasność-spektralny dla gromad Plejad i Hiadów i zidentyfikował anomalne czerwone olbrzymy, które zajmują prawy górny róg wykresu, postanowiono nazwać nowy diagram diagramem Hertzsprunga-Russella lub, częściej, diagramem HR, i jest on w powszechnym użyciu od ponad wieku. Każdy student astronomii gwiazdowej napotyka diagram H-R na bardzo wczesnym etapie studiów. Pokazujemy tutaj, oprócz pierwszego wykresu H-R, nowoczesny (piąty rysunek).Czerwone olbrzymy, które odkrył Hertzsprung, znajdują się w prawym górnym rogu, bezpośrednio nad czerwonymi karłami w Sekwencji Głównej, które on również zidentyfikował jako pierwszy. Białe karły na dole po lewej zostały po raz pierwszy zidentyfikowane przez Waltera Sydney Adamsa w latach 1914-15.

Ejnar Hertzsprung (po prawej) i Karl Schwarzchild, fotografia, 1909 (deutschlandfunk.de)

Są bardzo zdjęcia poglądowe przedstawiające młodszego Ejnara Hertzsprunga. Znaleźliśmy ten, zrobiony w 1909 roku, który przedstawia Hertzsprunga po prawej stronie ze swoim mentorem, Karlem Schwarzchildem (szóste zdjęcie).