教科書に載っているHR図は、せいぜい4cm×5cm程度の大きさの中に何か点描のようなものが見えるもので、これだけだとなんだかつまらないものに見える。しかし、プロットされたその点々の1つ1つが、様々な色や明るさで宇宙に広がる恒星の1つ1つを表している。広い宇宙に思いを馳せつつこのHR図を眺めてみよう。
 縦軸は絶対等級を表す。図によっては切れてしまっているかもしれないが、-5以下のものは超巨星（あるいは極超巨星などとさらに区別をすることもある）と呼ばれ、スペクトル型によって青色超巨星や赤色超巨星などとも分類される。
 絶対等級が-5より大きな値のものについては、大きく分けると、主系列星・巨星（赤色巨星）・白色矮星に分けられる。主系列星は図の左上から右下にかかる一帯にある星である。これは水素の核融合が行われている状態で、現在の太陽もここに属す。燃料である水素を使い切ってしまうと、右上の巨星か左下の白色矮星に移行する。これらを区別するものは主系列星の質量である（ここに質量-光度関係がかかわるが、これについては後述）。質量が太陽に比して概ね0.5倍程度までであればそのまま白色矮星に移行する。水素の核融合の産物はまずヘリウムであるが、より大きい質量の恒星ではそのヘリウムを次の燃料とすることができる（すなわち、巨星に移行する）。しかし太陽の4倍程度までの質量ならヘリウムを燃料として使い切る段階で核融合が止まり、中心部が白色矮星となり周囲にガスを放出する惑星状星雲となり、やがて白色矮星が残る。太陽の4倍程度を超えた場合、さらに核融合は進行できるため同様のプロセスを繰り返し、やがて安定な鉄に落ち着く。そしていずれ、重力のエネルギーがその安定状態を打ち破ったときに超新星爆発を引き起こすのである。そしてその残骸が星間物質となって、それが収縮すれば主系列星になって…という風に生まれ変わってゆくのである。

カテゴリ: 物理
質問: 絶対等級が-5より大きく、主系列星で太陽の4倍程度の質量まで質量の星は、核融合の燃料として最終的にどのような物質を用いますか。
回答: 絶対等級が-5より大きく、主系列星で太陽の4倍程度の質量まで質量の星は、核融合の燃料として最終的にヘリウムを用います。