Звезды и глубины Вселенной

"Градусники" для звездных температур

Если мы присмотримся к более ярким звездам, то заметим, что они различного цвета: голубоватого, белого, желтого, оранжевого и красного. Как установили ученые, цвет звезд соответствует температуре их поверхности. Голубоватые звезды самые горячие - температура на их поверхности составляет десятки тысяч градусов. У белых звезд (таких, как Сириус и Вега) температура около 10 000 К. У желтых (как Капелла и наше Солнце) - порядка 6000 К и у красных (как Бетельгейзе и Антарес) - 3000 К и ниже. Повторяем, это температура их поверхности. В направлении к центру звезд температура растет и в центре достигает миллионов и десятков миллионов градусов. На Земле совсем недавно такие высокие температуры были недостижимы. Только в последние десятилетия при взрыве атомных и водородных бомб они возникают на короткое время. Причина и тут и там одного и того же характера - в недрах звезд происходят превращения водорода в гелий. Эти реакции поддерживают мощное тепловое и световое излучение Солнца и звезд в течение огромных промежутков времени.

Изучение звездных температур и происходящих в звездах атомных реакций имеет очень важное практическое значение. Именно оно и помогло овладеть атомной энергией на Земле. Недра звезд - это как бы гигантские физические лаборатории. Они помогают нам изучать свойства вещества в условиях, вообще неосуществимых на Земле или осуществимых лишь на миг в лабораториях.

Типы звездных спектров.

Физические данные о недрах звезд, в частности температуру в них, узнают на основе изучения поверхности звезд путем расчетов, которые производят по законам физики. Температуру звезд на их поверхности нельзя, конечно, измерить градусником. Для этой цели существуют другие способы.

Если свет звезды разложить стеклянной призмой в спектр, имеющий вид радужной полоски, то окажется, что чем краснее цвет звезды и чем ниже ее температура, тем ярче красные лучи в ее спектре. По распределению яркости вдоль спектра и судят о температуре поверхности звезды.

Температуру звезды можно определить также измерением количества тепла, приходящего от нее на Землю. Для этого надо знать расстояние до звезды и ее размеры. Излучение звезды, собранное большим телескопом, направляют на термоэлемент - спай тонких проволочек из двух разнородных металлов. При нагревании спая в проволочках возникает электродвижущая сила, по ней и узнают о количестве тепла, доходящего к нам от звезд. Так как тепла доходит мало, то, чтобы измерить его, термоэлемент должен быть очень чувствительным.

Даже у самых холодных звезд температура настолько высока, что вещество их представляет собой раскаленный газ, как и у Солнца. Если мы вспомним, что масса планет гораздо меньше массы Солнца и звезд, то придем к интересному выводу: во Вселенной подавляющее большинство вещества находится в состоянии раскаленного газа. Очень малая его доля находится в твердом или жидком состоянии, а на долю живого вещества, даже если у очень многих звезд имеются обитаемые планеты, приходится уже совсем ничтожная часть.

По темным линиям в спектрах звезд узнают их химический состав. Он оказывается по большей части почти таким же, как у Солнца. В основном это водород, затем гелий. Доля других химических элементов очень мала. Значит, все небесные тела состоят из тех же химических элементов, какие мы встречаем на Земле.

перейти к началу страницы