Феликс Зигель - Вселенная полна загадок

Звезды не хаотично разбросаны в пространстве. Они образуют гигантские звездные системы, называемые галактиками. К одной из галактик в качестве рядовой звезды принадлежит и наше Солнце.

На рисунке изображена схема строения нашей Галактики. В нее входит около ста пятидесяти миллиардов звезд, а также туманности и межзвездные облака космических газов. Основная масса звезд Галактики образует в пространстве скопление, напоминающее чечевицу. Плоскость, проходящая через ребра этой «чечевицы», называется плоскостью галактического экватора.

Диаметр исполинской «звездной чечевицы» так велик, что от одного ее края до другого луч света должен лететь около восьмидесяти пяти тысяч лет. Солнце находится ближе к краю, чем к центру Галактики, от которого его отделяет расстояние в двадцать три тысячи световых лет.

За последнее время стало ясно, что как отдельные звезды, так и облака межзвездного газа могут удаляться на значительные расстояния от плоскости галактического экватора. «Звездная чечевица» оказывается, таким образом, окутанной колоссальным сферическим облаком из газов и звезд, которому присвоено название короны Галактики. Подчеркнем, что корона весьма разрежена — в единице объема пространства там встречается гораздо меньше звезд, чем внутри «звездной чечевицы».

Галактика — образование не статическое, а динамическое. Миллиарды звезд, ее составляющие, обращаются вокруг центра Галактики, где мощное, плотное и почти сферическое скопище звезд образует так называемое галактическое ядро.

Иначе и не могло быть. Если бы звезды не двигались вокруг центра Галактики, то все они благодаря действию тяготения попадали бы на галактическое ядро, которое, в свою очередь, стремилось бы максимально сжаться к галактическому центру. Что из этого получилось бы, трудно сказать. Во всяком случае, таких «спрессовавшихся» галактик мы нигде не наблюдаем.

Солнце вместе с планетами обходит центр Галактики за сто девяносто миллионов лет. Назовем этот промежуток времени космическим годом. Измерять такой исполинской меркой жизнь отдельного человека или даже всего человечества нецелесообразно. Это почти то же, что выражать диаметр атома в километрах. Но для жизни звезд космический год — вполне подходящая единица времени. В жизни звезд космический год имеет примерно то же значение, что и обычный, земной год в человеческой жизни. Поэтому космический год позволит нам нагляднее представить себе молодость и старость звезд.

Современные зарубежные ученые-идеалисты согласны с тем, что звезды изменчивы и не вечны. Но происхождение звезд они представляют себе так, что с их взглядами ни один здравомыслящий ученый, стоящий на позициях материалистического понимания природы, согласиться не может. Например, астроном в рясе, епископ Леметр, утверждает, что все звезды родились почти одновременно и что дата рождения звезд и звездных систем, отделенная от настоящего времени несколькими миллиардами лет, совпадает с актом творения всего мира «надмировым» духовным существом — богом.

Советские астрономы противопоставляют этим идеалистическим измышлениям изучение реальной природы, исследование фактов, которые проливают свет на очень сложный, но вполне разрешимый вопрос о возникновении, развитии и гибели звезд.

А факты упрямо заявляют, что звезды, наблюдаемые нами в настоящую эпоху, имеют разный возраст.

Возьмем, например, Солнце. Оно, во всяком случае, старше Земли, возраст которой, найденный самыми различными способами, составляет около трех миллиардов лет. По недавним исследованиям напластований в земной коре установлено, что за полтора-два миллиарда лет излучение Солнца практически не изменилось. Это значит, что Солнце существует по меньшей мере десяток, а может быть, и несколько десятков миллиардов лет. В космических масштабах времени нашему Солнцу примерно сорок — пятьдесят космических лет. Значит, звезда, дающая нам жизнь, принадлежит к звездам среднего возраста.

Иное дело звезды типа Вольф — Райе, с которыми мы уже познакомились. Их никак нельзя считать «взрослыми» звездами. Это на редкость расточительные, «проматывающие» свою массу «младенцы».

Если вы знаете, что весь капитал вашего приятеля исчисляется, скажем, тысячью рублями, а источниками пополнения своего капитала он не располагает, но тем не менее каждый час тратит 100 рублей, то вы вправе сделать вывод, что это неразумное расточительство продолжается никак не больше десяти часов.

Аналогичные рассуждения приложимы и к звездам типа Вольф — Райе. Возможные запасы их «капитала»-массы нам известны. Ведь массы звезд ограниченны. Не может быть звезд с массой, например, в тысячу раз большей, чем масса Солнца. Такие сверхмассивные звезды, «распираемые» изнутри световым давлением, не могут быть устойчивыми. Они неизбежно распадутся на звезды меньшей массы. Теория и наблюдения показывают, что масса наиболее крупной звезды только в несколько десятков раз превышает массу Солнца.

Итак, потенциальные, возможные запасы массы звезд типа Вольф — Райе ограниченны. Они не могут быть больше, чем несколько десятков солнечных масс. Не «смущаясь» этим, звезды типа Вольф — Райе, как уже говорилось, ежегодно выбрасывают в пространство в виде потоков раскаленных газов такое количество вещества, которое составляет одну стотысячную или даже одну десятитысячную долю солнечной массы.

Чем массивнее звезда, тем быстрее она должна терять свою массу, таково неизбежное следствие законов физики. Значит, прежде звезды типа Вольф — Райе проявляли еще большую расточительность, чем теперь. Следовательно, звезды типа Вольф — Райе существуют не более миллиона лет, а скорее всего даже гораздо меньше — несколько сотен тысяч лет.

Можно космический год разделить на двенадцать космических месяцев или на триста шестьдесят пять космических дней. Тогда получается, что звезды типа Вольф — Райе имеют возраст один-два космических дня. Эти звезды, по-видимому, действительно «новорожденные младенцы», совсем недавно (в астрономическом смысле слова) появившиеся на свет.

Звезды теряют свою массу не только за счет выброса газов. Мы уже говорили, что в недрах Солнца и звезд совершаются сложные ядерные процессы, при которых часть вещества превращается в излучение («дефект массы»). Напомним, что каждую секунду Солнце превращает в излучение 4 миллиона тонн своего вещества. При колоссальной общей массе Солнца такой расход почти неощутим. Но есть звезды, у которых в излучение превращается несравненно большее количество вещества. Это звезды-гиганты, массы которых в десятки и даже сотни раз превышают массу Солнца. Опять и здесь проявляется тот же закон: чем массивнее звезда, тем большее количество вещества превращает она в излучение, тем, следовательно, больше ее светимость, то есть количество излучаемого света.