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En el diagrama, la luminosidad aumenta de abajo hacia arriba y la temperatura de derecha a izquierda. Para poder representar la luminosidad hay que pasar las magnitudes aparentes a absolutas, para lo cual se necesita conocer las distancias.

De este modo, si se representan las estrellas más cercanas, se observa que no están repartidas uniformemente, rellenando todo el diagrama, sino que casi todas ocupan una faja estrecha y ligeramente curvada, que va desde la parte superior izquierda a la inferior derecha del diagrama. Esta franja, que es equiparable a una línea, se llama secuencia principal. La densidad de puntos representativos de estrellas aumenta en la parte inferior de ella; también aparecen algunos puntos dispersos en la zona superior derecha del diagrama, y otros pocos en la zona inferior izquierda.

En las estrellas de la secuencia principal, si se supone que la luminosidad y temperatura de cada estrella varían con el tiempo, a velocidad más o menos rápida según la etapa evolutiva, se verá que aparecen más puntos precisamente en las zonas del diagrama que corresponden a fases de la evolución más largas.

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