1. Étoiles de la séquence principale : Pour les étoiles de la séquence principale (la bande diagonale d'étoiles sur le diagramme de Hertzsprung-Russell), il existe une tendance générale selon laquelle les étoiles plus grandes sont également plus brillantes. En effet, les étoiles plus grosses ont une plus grande surface, ce qui leur permet d’émettre plus de lumière. La luminosité (quantité totale de lumière émise) d'une étoile de la séquence principale est approximativement proportionnelle au carré de son rayon. Ainsi, si une étoile a le double du rayon d’une autre étoile, elle sera environ quatre fois plus brillante.
2. Étoiles géantes et supergéantes : À mesure que les étoiles évoluent de la séquence principale vers les phases géante et supergéante, leur taille devient encore plus grande. Cependant, leur luminosité peut varier en fonction d'autres facteurs tels que la température et la structure interne. Les étoiles géantes sont généralement plus brillantes que les étoiles de la séquence principale de même masse en raison de leur plus grande taille, mais les supergéantes peuvent être encore plus brillantes.
3. Luminosité et température : Outre la taille, la luminosité d’une étoile est également influencée par sa température de surface. Les étoiles plus chaudes émettent plus de lumière par unité de surface que les étoiles plus froides. En effet, l'énergie émise par la surface d'une étoile est proportionnelle à la puissance quatre de sa température effective. Ainsi, une étoile deux fois plus chaude qu’une autre étoile émettra environ 16 fois plus de lumière.
4. Magnitude et distance absolues : La luminosité d'une étoile observée depuis la Terre est affectée par sa distance. La magnitude absolue d'une étoile représente sa véritable luminosité si elle était placée à une distance standardisée de 10 parsecs (environ 32,6 années-lumière) de la Terre. La magnitude apparente, que nous observons, est influencée par la distance de l'étoile et peut être utilisée pour calculer sa magnitude absolue.
En résumé, la taille et la luminosité des étoiles sont liées, mais la relation exacte dépend de la position de l'étoile sur le diagramme de Hertzsprung-Russell et de facteurs tels que la température et la distance.
