แผนภาพเฮิรตซ์สปรุง-รัสเซลล์: แผนที่ชีวิตของดาวฤกษ์

ราวปี ค.ศ. 1910 เอจนาร์ เฮิรตซ์สปรุง นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก และ เฮนรี นอร์ริส รัสเซลล์ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ต่างคนต่างนำดาวมาวาดกราฟระหว่างกำลังส่องสว่าง (หรือโชติมาตรสัมบูรณ์) กับชนิดสเปกตรัม (หรืออุณหภูมิ) ผลที่ได้คือแผนภาพที่ปัจจุบันเรียกว่าแผนภาพเอชอาร์

อ่านแผนภาพอย่างไร

• แกนนอน คืออุณหภูมิผิว โดยมีธรรมเนียมว่าร้อนอยู่ทางซ้าย เย็นอยู่ทางขวา (ดาวสีน้ำเงินทางซ้าย ดาวสีแดงทางขวา) แทนได้ด้วยชนิดสเปกตรัม O B A F G K M หรือดัชนีสี B−V
• แกนตั้ง คือกำลังส่องสว่าง สว่างอยู่ข้างบน มักใช้สเกลลอการิทึม เพราะดาวสว่างต่างกันได้ถึงพันล้านเท่า

บริเวณสำคัญบนแผนภาพ

• แถบลำดับหลัก แถบเฉียงจากซ้ายบนลงขวาล่าง ดาวราว 90% อยู่ที่นี่ เพราะเป็นช่วงที่ดาวเผาไฮโดรเจนในแกนกลาง ซึ่งเป็นช่วงที่ยาวที่สุดของชีวิตดาว ดวงอาทิตย์อยู่กลางแถบนี้ ตำแหน่งบนแถบถูกกำหนดด้วยมวลเป็นหลัก ดาวมวลมากอยู่บนซ้าย ร้อนและสว่าง ดาวมวลน้อยอยู่ล่างขวา เย็นและจาง
• ดาวยักษ์และดาวยักษ์ใหญ่ อยู่มุมขวาบน เย็นแต่สว่างมาก
• ดาวแคระขาว อยู่มุมซ้ายล่าง ร้อนแต่จางมาก

ขนาดของดาวอ่านได้จากตำแหน่ง

จากกฎของสเตฟานและโบลซ์มันน์ L = 4\pi R^2\sigma T^4 ซึ่งบอกว่ากำลังส่องสว่างขึ้นกับพื้นที่ผิวและอุณหภูมิยกกำลังสี่ ถ้าดาวสองดวงมีอุณหภูมิเท่ากันแต่ดวงหนึ่งสว่างกว่าหนึ่งหมื่นเท่า ดวงนั้นต้องมีรัศมีใหญ่กว่า 100 เท่า (\sqrt{10^4}=100) ดาวที่อยู่มุมขวาบนจึงต้องใหญ่โตมาก จึงเรียกว่าดาวยักษ์ ส่วนดาวมุมซ้ายล่างต้องเล็กมาก บนแผนภาพแบบลอการิทึม เส้นของดาวที่มีรัศมีเท่ากันจะเป็นเส้นตรงเฉียง

ดาวเปลี่ยนตำแหน่งตามอายุ

แผนภาพเอชอาร์ไม่ได้แสดงว่าดาวแต่ละดวงอยู่นิ่ง ดาวดวงหนึ่งจะเคลื่อนที่บนแผนภาพตามวิวัฒนาการ ดาวเกิดใหม่เข้ามาที่แถบลำดับหลัก อยู่ที่นั่นนานที่สุด เมื่อไฮโดรเจนในแกนหมดก็เคลื่อนไปทางขวาบนเป็นดาวยักษ์แดง และสำหรับดาวแบบดวงอาทิตย์ สุดท้ายจะลงไปมุมซ้ายล่างเป็นดาวแคระขาว

ใช้หาอายุของกระจุกดาว

ดาวในกระจุกเดียวกันเกิดพร้อมกันและอยู่ห่างเราเท่ากัน เมื่อวาดแผนภาพของกระจุกหนึ่ง ดาวมวลมากซึ่งหมดอายุเร็วจะออกจากแถบลำดับหลักไปก่อน แถบลำดับหลักจึง "หักเลี้ยว" ที่จุดหนึ่ง เรียกว่าจุดเลี้ยวออก ยิ่งจุดเลี้ยวออกอยู่ต่ำ กระจุกยิ่งแก่ กระจุกทรงกลมบางแห่งมีจุดเลี้ยวออกที่ดาวมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์ ซึ่งบอกว่ามีอายุมากกว่า 12,000 ล้านปี