Diagramma Herzsprung-Russell

Le stelle variano molto per massa, temperatura e luminosità ma le combinazioni di questi parametri non sono casuali: la stragrande maggioranza delle stelle presenta dei precisi rapporti tra luminosità assoluta e temperatura superficiale e tra massa e luminosità.

All'inizio del 900 i due astronomi Herzsprung, danese, e Russell, statunitense, proposero il diagramma Temperatura-Luminosità dal quale è evidente che la maggior parte delle stelle si dispongono lungo una linea continua, dimostrando l'esistenza di una relazione tra i due parametri: la sequenza principale, nella quale a temperature maggiori corrisponde una maggiore magnitudine assoluta. Si tratta delle stelle che stanno attraversando il loro periodo di vita normale, in equilibrio idrostatico; quelle più calde, bianco-azzurre, hanno una luminosità 100 milioni di volte superiore a quella delle rosse più fredde.

Nel diagramma sono anche presenti altri raggruppamenti meno popolati, quelli delle giganti rosse (grande diametro, bassa temperatura e alta luminosità) e quelli delle nane bianche (piccolo diametro, alta temperatura e bassa luminosità); qui si trovano le stelle che hanno rotto l'equilibrio e si avviano all'estinzione.