Csillagfejlődés a fősorozaton

Fősorozatnak (Main Sequence) a Hertzsprung-Russell-diagramon átlós irányban húzódó, csillagokkal sűrűn benépesített sávot nevezzük (2.x. ábra). Az itt elhelyezkedő csillagok közös jellemzője, hogy magjukban H $\rightarrow$ He fúzió zajlik (lásd 1.6.10. fejezet).

A fősorozati állapot minden csillag leghosszabb ideig tartó fejlődési szakasza. Ennek belátásához tekintsünk egy M tömegű csillagot, amelynek kezdeti hidrogéntartalma $X = M_{H}/M = 0.7$. A fősorozati állapot során a csillag luminozitása az empirikus tömeg-fényesség reláció értelmében $L \sim M^{4}$. Mivel a fúzió csak a csillag magjában képes végbemenni, és a mag tömege a teljes tömeg kb. 10%-a, a H $\rightarrow$ He fúzió lehetséges időtartama években:

$$\tau_{MS} =  { {0.1 M X \epsilon} \over L} =  { {0.07 M \epsilo... ... M_{\odot})^{4}} } \approx  10^{10} \left ( {M \over M_{\odot}} \right )^{-3},$$ (2.13)

ahol $\epsilon$ a H $\rightarrow$ He fúzió tömegegységre jutó energiahozama. Látható, hogy míg egy Naphoz hasonló csillag kb. $10^{10}$ évig fősorozati állapotú lehet, addig egy 10-szer akkora tömegű csillag ``csak'' kb. 10 millió évig.