Ejnar Hertzsprung, en dansk astronom, föddes 8 oktober 1873. Hertzsprung kom i astronomisk ålder just då Antonia Maury och Annie Jump Cannon vid Harvard College Observatory publicerade resultaten av deras spektroskopiska klassificering av stjärnorna som en del av Henry Draper Memorial. Miss Maury hade bestämt att några av de rödare stjärnorna hade helt olika spektra än andra röda stjärnor, med skarpa vätelinjer, och hon försökte kalla dessa stjärnor av c-typ. Hennes chef, Edward Pickering, skulle inte ha något av detta och föredrog ett enklare linjärt system. Hertzsprung började sina egna studier i början av 1900-talet och publicerade 1905 en uppsats, ”Strålning från stjärnor”, i en tysk fotografisk tidskrift, där han hävdade att Maury hade rätt – det fanns två typer av röda stjärnor, några av dem små och nära, andra gigantiska, lysande och väldigt långt borta. Hertzsprung hade upptäckt dvärg- och jättestjärnor. 1908 skrev han Pickering och argumenterade för ett mer sofistikerat klassificeringssystem, vilket gjorde att två stjärnor kunde ha samma temperatur men ändå ha olika storlekar och ljusstyrka. , men Pickering var inte övertygad. Eftersom Hertzsprungs första papper är ganska knappt visar vi här den första sidan (andra bilden). Observera att han nämner Maury och Cannon i första meningen.

Den första sidan i Hertzsprungs papper, ”Om strålning från stjärnor”, där röda jätte- och röda dvärgstjärnor först utmärks, i Zeitschrift für wissenschaftliche Photographie , 1905 (Linda Hall Library)

Hertzsprung började studera stjärnhopar, som Hyades och Pleiades, och försökte bestämma deras avstånd så att han kunde göra exakta uppskattningar av deras verkliga ljusstyrka, och han fann att när han jämförde färgen och storleken på stjärnor i samma kluster, det fanns intressanta korrelationer mellan de två variablerna – stjärnor av samma färg (spektraltyp) tenderade att ha liknande storheter. År 1911 publicerade han de allra första diagrammen där färgen och storleken på grupperna av stjärnor jämfördes grafiskt. Vi ser en av dem i vår fjärde bild.

Omslag till publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam där Hertzsprung publicerade de första magnitud-spektrala typdiagrammen för stjärnor, 1913 (Linda Hall Library)

Under tiden hade Henry Norris Russell i Princeton också börjat jämföra färgen i USA (spektraltyp) och ljusstyrka hos stjärnor och upptäckte att O- och B-stjärnorna (för att använda det nya Harvard-spektralklassificeringssystemet) var enhetligt mycket lysande, F- och G-stjärnorna (som vår sol) var av medelhög ljusstyrka och M och R-stjärnor, de röda stjärnorna, var (med några undantag, som Hertzsrpung redan hade upptäckt) inte alls lysande. Om man ritade alla stjärnor med känd ljusstyrka på ett diagram där ljusstyrka är den vertikala koordinaten och spektraltypen är den horisontella koordinaten, raderar de flesta stjärnorna i en omvänd diagonal som går från övre vänstra till nedre högra hörnet.

Diagram som jämför storlek och färg (spektraltyp) för stjärnor i Pleiaderna; även om dess omfattning är begränsad är detta verkligen det första tryckta HR-diagrammet, i en uppsats av Hertzsprung i Publikationen des astrophysikalischen Observatoriums zu Potsdam, 1913 (Linda Hall Library)

Russells diagram verkade vara ett mycket praktiskt system för att organisera stjärnorna, och han avslöjade det vid ett gemensamt möte mellan American Astronomical Society och American Association for the Advancement of Science den 30 december 1913. Talet publicerades sedan i Nature i tre på varandra följande nummer som började 30 april 1914; Russells diagram uppträdde först i tryck i utgåvan den 7 maj (första bilden). Det skulle visa sig vara ett utomordentligt mångsidigt verktyg för att upptäcka stjärnor som INTE är normala, vilket innebär att de inte ligger längs den omvända diagonalen som senare skulle kallas huvudsekvensen.

Ett modernt HR-diagram som visar huvudsekvensstjärnor över mitten, röda jättestjärnor uppe till höger och vita dvärgar längst ner till vänster (Wikimedia commons)

När man fick veta att Hertzsprung redan hade upptäckt förhållandet mellan ljusstyrka och spektral för Plejaderna och Hyades-klusterna och identifierat de avvikande röda jättestjärnorna som upptar den övre högra delen av diagrammet, beslutades att kalla det nya diagrammet ett Hertzsprung-Russell-diagram, eller, mer vanligt, ett HR-diagram, och det har använts i bred spridning i över hundra år nu. Varje student av stjärnastronomi stöter på HR-diagrammet mycket tidigt i sina studier. Vi visar här, förutom det första HR-diagrammet, en modern (femte bild).De röda jättestjärnorna som Hertzsprung upptäckte finns längst upp till höger, direkt ovanför de röda dvärgstjärnorna på Main Sequence som han också var den första som identifierade. De vita dvärgarna längst ner till vänster identifierades först av Walter Sydney Adams 1914-15.

Ejnar Hertzsprung (till höger) och Karl Schwarzchild, fotografi, 1909 (deutschlandfunk.de)

Det finns mycket synliga fotografier som presenterar en yngre Ejnar Hertzsprung. Vi hittade den här, tagen 1909, som visar Hertzsprung till höger med sin mentor, Karl Schwarzchild (sjätte bilden).