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西元1911年丹麥赫茲布朗（E. Hertzsprung）和1913年美國羅素（H.N.Russell）先後發現恆星的光度及表面溫度的關係，並以統計圖表示出來，稱為赫羅（H-R）圖，圖中絕大多數恆星聚集在一條從左上到右下的帶狀區域中，此區域稱主序帶，帶上的星稱主序星，溫度高的恆星光度強，溫度低的恆星光度弱，恆星一生大部分在主序帶度過，赫羅圖中右上方的恆星光度強，表面溫度低，主要因為體積很大，分別是紅巨星及紅超巨星，而在左下方的星正好相反，體積小溫度高光度弱，它們是白矮星。利用赫羅圖可以幫助我們對恆星作相互的比較，更進一步能用來研究恆星的形成和演化。