Đo đạc khối lượng của các ngôi sao trong các hệ sao nhị phân thì rất dễ dàng. Các hệ sao nhị phân là tập hợp của hai hoặc nhiều ngôi sao trên quỹ đạo quay xung quanh nhau. Bằng cách đo đạc kích thước quỹ đạo, vận tốc xuyên tâm của các ngôi sao trong hệ, và chu kỳ quỹ đạo của chúng, các nhà khoa học có thể xác định chính xác khối lượng của các ngôi sao. Chúng ta cũng có thể đem những kiến thức này để áp dụng cho các ngôi sao tương tự không nằm trong các hệ nhiều sao.

Một biến thể của biểu đồ Hertsprung-Russel. Dựa vào độ sáng và nhiệt độ của một ngôi sao, qua đối chiếu với biểu đồ H-R, các nhà khoa học có thể suy ra được khối lượng tương ứng của một ngôi sao.

Các nhà thiên văn học cũng dễ dàng đo đạc được độ sáng và nhiệt độ của bất kỳ ngôi sao nào. Các dữ liệu của các ngôi sao giúp các nhà khoa học xây dựng một biểu đồ liên hệ giữa độ sáng và nhiệt độ của một tập hợp các ngôi sao được gọi là biểu đồ Hertsprung-Russel (H-R). Hầu hết các ngôi sao nằm trên một dải mỏng trong biểu đồ này gọi là các ngôi sao dãy chính. Các ngôi sao bản thân chúng có trật tự khối lượng trên dãy chính, với những ngôi sao nặng hơn thì nóng hơn và sáng hơn so với các ngôi sao kích thước nhỏ. Nếu một ngôi sao rơi vào trong dãy chính, chúng ta do đó sẽ biết khối lượng của nó ngay lập tức!

Bổ sung thêm vào những phương pháp này, các nhà khoa học cũng có một hiểu biết tuyệt vời về cách mà các ngôi sao hoạt động. Các mô hình của chúng ta về cấu trúc ngôi sao có thể dự đoán một cách tuyệt vời các tính chất và sự tiến hoá của các ngôi sao. Nó chỉ ra rằng, khối lượng của một ngôi sao xác định lịch sử cuộc đời của nó từ ngày đầu tiên cho đến tất cả thời gian sau đó, kể cả những ngôi sao không nằm trên dãy chính. Do đó trên thực tế, vị trí của một ngôi sao trên biểu đồ H-R là một chỉ số tham khảo tốt về khối lượng của các ngôi sao, bất kể ngôi sao đó có nằm trên dãy chính hay không.

Nguồn: Cornell University.

Tham khảo

• Cornell University: How do you measure the mass of a star? (Beginner)