Феликс Зигель - Вселенная полна загадок

В том же созвездии Геркулеса есть и второй шар из звезд, лишь немногим уступающий главному скоплению по яркости и красоте. Есть яркие шаровые звездные скопления в созвездиях Гончих Псов, Пегаса, Змеи и Стрельца. На южном небе выделяется шаровой звездный рой созвездия Центавра, в котором он хорошо виден даже невооруженным глазом, как маленькая туманная звездочка.

Всего в настоящее время известно сто шесть шаровых звездных скоплений. Есть основание думать, что почти все они уже открыты. В отличие от рассеянных звездных скоплений, типичным представителем которых являются общеизвестные Плеяды, шары из звезд — большая редкость. На каждое шаровое скопление нашей Галактики приходится сто пятьдесят — двести разнообразных рассеянных скоплений.

В небольшие телескопы шаровые звездные скопления выглядят круглыми туманными пятнышками. Такой же внешний вид имеют и кометы, когда они находятся вдалеке от Солнца.

Астрономов XVIII века, занимавшихся поисками новых комет, смущали эти подозрительно похожие на кометы объекты. Чтобы выяснить, действительно ли они открыли новую комету, надо было подождать несколько часов, а иногда и сутки. Если за это время пятнышко сместится среди звезд, значит, это комета, если же оно останется неподвижным, следовательно, произошла ошибка и за комету приняли шаровое звездное скопление или небольшую туманность.

Шаровое звездное скопление.

Чтобы избавить себя и своих коллег от этих досадных недоразумений, французский «ловец комет» астроном Мессье в конце XVIII века составил первый каталог звездных скоплений и туманностей. В него вошел сто один подозрительный объект, ни один из которых теперь уже не мог быть спутан с кометой. Сами туманности и скопления интересовали Мессье очень мало — с помощью своего небольшого телескопа никаких подробностей в этих объектах он рассмотреть не мог. Составленный им каталог был, собственно, списком помех, из которых самыми коварными были шары из звезд. Но обозначения каталога Мессье сохранились и в современной астрономии. Так, например, главное шаровое звездное скопление в созвездии Геркулеса имеет обозначение М13, что читается, как Мессье 13. Второй шар из звезд, видимый в том же созвездии, в каталог Мессье был занесен под номером 92 и потому имеет обозначение М92, и т. д.

Любопытно, что в каталоге Мессье наряду с шаровыми звездными скоплениями встречаются и такие объекты совершенно иной природы, как, например, диффузная газовая туманность Ориона (М42) или ближайшая к нам исполинская звездная система — туманность Андромеды (М31). Мессье не делал между ними различия — для его работы все это были одинаково досадные помехи!

Хотя на небе шаровые звездные скопления концентрируются к средней линии Млечного Пути (так называемому галактическому экватору), некоторые из них ветречаются и недалеко от галактических полюсов — точек неба, удаленных от галактического экватора на 90 градусов. Другой интересной особенностью видимого распределения звездных шаров является то, что большинство из них находится вблизи созвездия Стрельца, в направлении которого, как известно, находится ядро нашей Галактики.

Все эти факты были объяснены после того, как удалось определить расстояния, отделяющие нас от шаровых звездных скоплений. К счастью, сделано это было сравнительно легко.

В шаровых звездных скоплениях много цефеид — пульсирующих звезд, с удивительной ритмичностью меняющих свои объем, температуру и яркость. Как уже говорилось, светимость цефеиды, то есть количество излучаемого ею света, тесно связано с периодом изменения ее блеска. Чем ярче и, следовательно, чем массивнее звезда, тем медленнее совершаются ее пульсации. Но период пульсации хорошо виден с Земли по изменению видимого блеска.

Определив период, находим светимость звезды, а зная светимость и видимый блеск, можно легко определить расстояние до цефеиды.

Шары из звезд оказались очень далекими объектами. Даже от самых близких из них свет до нас доходит за два-три десятка тысяч лет! От самого заметного из шаровых звездных скоплений в созвездии Геркулеса (М13) лучи света доходят до Земли за тридцать четыре тысячи лет! Иначе говоря, этот шар из звезд мы видим таким, каким он был во времена первобытного человека. Не подумайте, что за тридцать четыре тысячи лет что-нибудь существенно изменилось в этом скоплении; ведь в космической мере времени тридцать четыре тысячи лет — это всего полтора космических часа!

Некоторые шаровые звездные скопления так далеки, что они находятся фактически за пределами нашей Галактики, выполняя роль как бы ее спутников. К их числу относится, например, шаровое скопление в созвездии Рыси. Оно так далеко, что даже на фотоснимках с экспозицией в три часа, сделанных с помощью крупных современных телескопов, его невозможно разложить на отдельные звезды. И неудивительно — нас отделяет от него расстояние в сто семьдесять пять тысяч световых лет!

Основная часть шаровых звездных скоплений образует как бы костяк нашей Галактики. Их совокупность также напоминает собой шар невообразимо больших размеров. Внутри этого «шара из шаров», как в некоторой клетке, заключена главная часть звезд нашей Галактики.

Если бы мы могли наблюдать систему шаровых звездных скоплений из центра Галактики и если бы нашим наблюдениям не мешала межзвездная поглощающая свет материя, эта система казалась бы нам почти симметричной. По всем направлениям мы видели бы почти одинаковое число шаров из звезд. Но фактически этого нет. Солнце вместе с планетами расположено в Галактике эксцентрично, благодаря чему и распределение шаровых звездных скоплений на небе кажется неравномерным.

Зная расстояние до скопления и его видимые размеры, легко найти действительный объем, занимаемый в пространстве данным звездным шаром. Выяснилось, что шаровые скопления почти однотипны — поперечники их отличаются друг от друга сравнительно мало. Самые меньшие из звездных шаров имеют поперечник, равный ста тридцати световым годам, наибольшие из них достигают в поперечнике трехсот световых лет. Иначе говоря, самые большие шаровые звездные скопления имеют диаметр в семьдесят пять раз больший, чем расстояние от Солнца до ближайшей из звезд — Альфы Центавра.

В таком относительно небольшом объеме пространства заключено непомерно большое количество звезд. Определить их общее число непосредственно нельзя — в центральных областях скопления отдельных звезд не видно. Но, измеряя количество света, которое излучает данный звездный шар, можно выразить силу его света в солнечных свечах, то есть приняв светимость Солнца за единицу. Тогда в среднем получается, что каждое шаровое скопление светит, как сто шестьдесят тысяч новых солнц. Значит, примерно столько же звезд образует каждый из звездных шаров.