這是目前最通用的恆星分類法,依據恆星的溫度由高至低排序(質量、半徑和亮度皆與太陽比較),但其光譜標示仍沿用哈佛光譜中的分類,將恆星的光譜分成七大類,每類再細分為十小類。但目前最熱的星為O5,最暗的星為M5,即O型衹有五小類,M型衹有六小類,總計為61小類。
各類型的特性如下:
赫羅圖O:溫度高於25,000K,有遊離的氦光譜,氫的譜綫不明顯,在紫外綫區的連續光譜強烈。多數的原子都呈現高遊離狀態,如氮失去兩個電子,硅失去三個電子。
B:溫度在11,000至25,000K之間,氦原子譜綫呈現中性,硅則失去1或2個電子,氧和鎂原子失去1個電子。如B0就已經沒有氦的遊離譜綫,氫譜綫則已很明顯。
A:溫度在7,500至11,000K之間,光譜以氫原子的譜綫最強烈,硅、鎂、鐵、鈣、鈦等都為遊離的譜綫,但金屬的譜綫很微弱。如A0已經沒有氦的譜綫,有微弱的鎂與硅的離子譜綫,也有鈣離子的譜綫。
F:溫度在6,000至7,500K之間,有離子化的金屬譜綫,氫的譜綫轉趨微弱但仍很明顯,鐵、鉻等自然態的金屬譜綫開始出現。如F0的鈣離子綫強烈,氫的譜綫雖已減弱,但中性氫原子譜綫與一階金屬離子綫都很明顯。
G:溫度在5,000至6,000K之間,有遊離的金屬、鈣譜綫及部份的金屬譜綫,氫原子的譜綫更為微弱,分子譜綫(CH)已經出現。如G0譜綫以中性金屬綫為主,鈣的離子綫達到最強,氫氧根(G帶)的吸收綫很強。
K:溫度在3,500至5,000K之間,主要為金屬譜綫。如K0在藍色的連續區強度微弱,氫綫很微弱,有中性金屬譜綫,分子譜綫(CH、CN)依然存在。
M:溫度低於3,500K,有金屬、分子及氧化物的譜綫,氧化銻(TiO)的譜綫成為最主要的譜綫。如M0已有很強的分子帶,尤其是氧化銻、鈣原子的譜綫強烈,紅色區呈現連續光譜;M5鈣原子的譜綫很強,氧化銻的強度超過鈣。
此外,在巨星的區域內因為還有其他的元素參與核反應,所以還有R、S、N三種在巨星分支上纔會用的分類;還有些恆星因為有些特殊譜綫而不易歸類於其中,也會另外加上註解用的字母作為區別。
光譜的排序
哈佛光譜分類法在製定之初,參考了太陽光譜的命名方法,以氫原子光譜為依據,依照強弱以字母A、B、C、D的順序來標示,A型就是氫譜綫最強烈的,B型比A型要弱一些,C型又再弱一些,依此類推。而我們知道氫的譜綫衹在特定的溫度範圍內纔會明顯,溫度太高或太低譜綫都會減弱,所以當摩根與肯那使用溫度來排列時,字母就不再能依序排列了;同時也參考其他原子的譜綫,合併與刪除了一些重複的類型,將哈佛分類原來的16種分類改成為今日我們所看見的型態。
摩根-肯那光譜在天文學上使用的非常廣泛,為便於學生記憶,發展出了許多記憶用的口訣,其中最為人熟知的便是這一句:Oh! Be A Fine Girl Kiss Me,諷刺的是天文學家幾乎都是男性,但製定哈佛光譜分類法的卻是一群女天文學家。
摩根-肯那光譜分類的記憶口訣還有如下所列的一些:
Oh By A Fine Glass Kill Me.
Oh Be A Fine Guy/Gal Kiss Me.
Oh Begone, A Friend's Gonna Kiss Me.
Only Boys Accepting Feminism Get Kiss Meaningfully.
這些還都是傳統的記憶口訣,在網絡上還可以找到各種不同場合(包括政治)的口訣。
O、 B、和A型有時被稱為早期形光譜 ,K和M稱為晚期型光譜,這與觀測無關,是依據20世紀初期的理論而來的,當時認為恆星誕生時是高溫的早期型,然後溫度逐漸下降成為低溫的晚期型。現在知道這種說法是完全錯誤的。
光譜分類之約剋光譜分類
約剋光譜分類也稱為MKK係統,因為最早是在1943年由約剋天文臺的威廉·威爾遜·摩根、 Phillip C. Keenan和Edith Kellman共同製定出來的。 這套分類法建立在光譜綫對恆星表面重力的靈敏度上,與光度有關,也正好與根據表面溫度來分類的哈佛分類法相輔相成。 由於巨星的半徑遠比矮星為大,因此在質量相差不大的情況下,兩者表面的重力、氣體密度和壓力,巨星都會比矮星要低。 這些差異在恆星上以光度的強弱表現出來,造成譜綫被測量到的寬度和強度有所不同。在表面密度越高與重力越強的恆星上,因壓力産生的譜綫變寬效應也就越明顯。
不同的光度分類的特徵如下:
0 :超超巨星 (稍後纔新增的);
I :超巨星
Ia :非常明亮的超巨星;
Iab
Ib :不很亮的超巨星;
II :亮巨星
IIa
IIab
IIb
III:普通的巨星
IIIa
IIIab
IIIb
IV :次巨星,也稱為亞巨星;
IVa
IVab
IVb
V :主序星,也稱為矮星;
Va
Vab
Vb
VI :次矮星,也稱為亞矮星,但此類恆星的數量不多,故不常用到。
VII :白矮星,(稍後纔新增的,但不常用)
少數的情況下會分在兩類之間,例如Ia-0,表示是非常明亮的超巨星,但已經非常接近超超巨星。
因為描述的都是恆星表現在外的光度,所以常被稱為MKK光度分類法。
太陽在光譜分類上是G2V,這是結合了摩根-肯納(G2)與約剋(V)兩種分類一起標示的。但實際上,太陽不是一顆黃色的星,而是個色溫5870K的黑體,這是白色而且沒有黃色蹤影的,有時也作為白色的標準定義。
光譜分類之UBV 係統
UBV 係統也稱為約翰遜係統,這是在恆星的 光度測量上纔會使用到的分類。依據恆星在紫外綫(U)、藍色(B)與目視(V)三種不同波長上的光度,對恆星進行UBV的光度測量來分類。這種分類法是美國天文學家哈洛德·約翰遜 (Harold Lester Johnson)和威廉·威爾遜·摩根( William Wilson Morgan)在1950年代提出的,當初選擇在可見光範圍最末端的藍色光是因為這是天文攝影也能觀察到的顔色。
在實際的運用上,天文學家會比較U、B、V三種顔色之間的光度差,稱為色指數,用以比較不同恆星間的差異。