Астрономия

Содержание раздела

Звезды и глубины Вселенной

Количество энергии, излучаемое единицей поверхности звезды, скажем 1 м², зависит от температуры звезды. У двух звезд с одинаковой температурой равные площади их поверхности излучают одинаково. Значит, если у двух звезд одинаковой температуры светимости различаются, например, в 100 раз, то во столько же раз различаются по площади и их поверхности. Большая поверхность в сумме излучает и больше энергии. Но у шаров, форму которых имеют звезды, поверхность пропорциональна квадрату радиуса. Значит, в нашем примере звезда, у которой при той же температуре светимость в 100 раз больше, имеет радиус в 10 раз больше.

Так по светимости звезды, но с учетом ее температуры можно вычислить ее радиус. Оказалось, что разнообразие в размерах звезд громадно, хотя и меньше, чем в их светимости.

В мире звезд существуют карлики и гиганты.. Наше Солнце и даже звезды значительно больше его считаются карликами. А ведь Солнце больше Земли по диаметру в 109 раз. Чем холоднее и краснее карлики, тем они меньше. Красные карлики меньше Солнца по диаметру раз в десять, и, по-видимому, они составляют большинство звездного "населения". Чем звезды больше, тем реже они встречаются в пространстве. Особенно редко встречаются звезды-гиганты. В противоположность карликам, они, чем холоднее и краснее, тем больше, так что самыми огромными звездами являются красные сверхгиганты. Красный Антарес в созвездии Скорпиона по диаметру в 450 раз больше Солнца. Желтый гигант Капелла из созвездия Возничего только в 12 раз больше Солнца. Одна из самых больших ныне известных звезд VV Цефея. Благодаря своей громадной силе света сверхгиганты видны нам на огромных расстояниях. С расстояния в 7 раз большего, чем расстояние до ближайшей звезды, наше Солнце выглядело бы слабой звездочкой, не видимой невооруженным глазом, а звезды-сверхгиганты с этого расстояния сверкали бы ярче планеты Венеры.

Массы звезд различаются не так сильно, как их светимости и размеры, хотя, чем больше светимость звезды, тем больше и ее масса. Чтобы уравновесить сверхгиганта, брошенного на чашу весов, на другую чашу пришлось бы положить несколько десятков звезд, подобных Солнцу, и еще больше красных карликов, так как они в несколько раз легче Солнца.

Поделив массу звезды на ее объем, мы узнаем среднюю плотность звезды. Средняя плотность Солнца в 1,4 раза больше плотности воды, а у красных карликов она много больше. У гигантов и сверхгигантов плотность газов, из которых они состоят, очень мала - в тысячи и миллионы раз меньше плотности обычного воздуха.

Особенно большой интерес представляют собой редко встречающиеся звезды - белые карлики. Так они названы за свой белый цвет и малые размеры. Эти белые и горячие звезды имеют массу примерно такую же, как Солнце, или несколько меньшую. Но эта масса "утрамбована" в малом объеме. Например, спутник Сириуса меньше Солнца по диаметру в 30 раз, а по объему - в 27 тыс. раз. Его средняя плотность примерно в 30 тыс. раз больше плотности воды.

Что же это за необычное вещество? Оказывается, это такие же газы, какие мы знаем на Земле, только они находятся в особом состоянии. Атомы газов -сложные системы. Они состоят из ядер и обращающихся вокруг них электронов. Под действием давления их нельзя сблизить друг с другом больше, чем до взаимного касания их систем, не нарушив эти системы. В недрах белых карликов, как и других звезд, при очень высокой температуре атомы носятся с бешеной скоростью и при столкновениях разрушаются. Из систем ядер и обращающихся вокруг них электронов они превращаются в неправильную смесь из ядер и электронов. Размеры последних гораздо меньше размеров атомов как систем. Поэтому такие разрозненные частицы можно сблизить гораздо теснее, отчего получается необычайно плот ное вещество. Силой, сдавливающей газ до состоя ния плотного вещества, является вес вышележащих олоев звезды.

Итак, и невообразимо разреженные сверхгиганты и чудовищно плотные белые карлики состоят из раскаленных газов; иногда эти газы в звездах имеют такие свойства, какие неизвестны у нас на Земле. Часто спрашивают: есть ли потухшие звезды. Таких звезд мы не знаем. Все звезды хотя и слабо, но светятся. Можно утверждать, что если несветящиеся звезды и есть, то их очень мало, иначе бы они заметно влияли на движение остальных звезд.

Почему это так? Потому, очевидно, что мы находимся в мире, полном жизни. Звезды вокруг нас на необозримых расстояниях процветают, а их упадок, увядание отодвинуты на какой-то огромный срок в далекое будущее. Излучательной способностью звезды наделены на миллиарды лет, а свет даже самых дальних из них, известных сейчас нам, идет до Земли только сотни и тысячи лет. Поэтому таких звезд, которые "уже не светят, а свет их все еще идет к нам", по-видимому, не существует.

перейти к началу страницы