在19世纪60年代恒星分类刚开始时，人们就认识到分类一定包含了恒星如何形成和如何从它们的初始状态演化过来的信息。当时认为恒星能量来源于开尔文—赫姆霍兹收缩，而且不知道恒星的大小和质量，不知道为什么恒星有差别这么大的光谱型，所以早期试图了解恒星生命历史的尝试只能是猜测而不能走得更远。
赫兹普隆和罗素都很快看到赫罗图所表明的巨星和矮星之间的区别，从中看到了恒星演化的新线索。在1914年一篇半普及的文章中，罗素等人接受了恒星的能量来自收缩的说法，所以恒星演化朝着密度增加和体积减小的方向进行。恒星形成时是光谱型为M的红巨星，然后逆着光谱型的次序沿着巨星序朝温度增加方向移动到A型或B型，然后沿着主星序向下，顺着光谱型的次序，到达冷的M型矮星。他还假定恒星的质量越大，进入主星序上的位置就越高。足够大质量的恒星能够到达主星序上B、A等谱型，质量较小的巨星只能到达主星序上的F甚至G谱型。
但是当一些有关恒星大气、恒星结构和质光关系的新观点出现时，罗素的理论在10年之内就步入了困境。罗素认为主星序是恒星演化的途径。爱丁顿的质光关系说明主星序上不同位置的恒星具有截然不同的质量，如果恒星真的沿着主星序向下演化，那么它的质量的巨大损耗就无法加以解释。
1926年罗素提出了一个不同的理论，包含了一个关键的新想法：恒星的寿命取决于它的初始质量，这一质量在恒星的演化过程中基本上不变，而恒星并不是被迫沿着巨星序和主星序移动，而是能够穿越它们。
巨星序和主星序只是恒星保持稳定的结构从而度过生命中有意义阶段的停留之处，它不是演化过程而是一系列表示平衡状态的位置。赫罗图的一些区域没有恒星，只不过意味着恒星非常快速地度过这种光谱型和亮度的组合，因此在任一时刻，极大多数恒星处在赫罗图中的巨星序和主星序区域。在这些位置上，恒星度过了它一生中大部分时间。
图9.15 恒星演化的4个阶段
根据赫罗图的框架，大部分恒星的生命历史可以总结为四个阶段：①从星际物质浓缩成恒星，并相当快地形成稳定的结构，进入主星序。恒星质量越大，亮度也越大，它的光谱型也越早（譬如说是F型而不是M型）。②恒星在它的稳定结构上度过大部分时间，通过在内核从氢转化为氦而释放能量；恒星质量越大，演化就越快。③当内核的氢耗尽时，恒星很快地“移”到赫罗图上的巨星支，那时恒星的能量由氦核进一步转化成更重的元素来提供。④最后当恒星能源全部耗尽时，恒星演化的轨迹穿越赫罗图的主星序，到达左边，坍缩成白矮星。
对于质量很小，也许只有十分之一太阳质量的恒星，演化的过程进展得很缓慢，以致于即便是最老的恒星也还只处在第一阶段。另外一方面，质量最大的恒星以非常快的速度演化，它们的整个生命只有几百万年而不是几十亿年，它们在最后坍缩阶段的标志是像超新星爆发这样的极端现象和像形成中子星这样的奇异天体。
【注释】
[1]Hertzsprung，E.（July 22，1980）Letter to E.C.Pickering，Harvard University Library Archives E.C.Pickering Collection.
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
