Космос. Для тех, кто хочет все успеть

Мы привыкли к тому, что звезда – это раскаленный светящийся шар. Да, большинство звезд так и выглядят, однако некоторые из них не похожи на своих мерцающих собратьев. Их плотность превышает обычную во много раз. Такие звезды называют компактными. Внутри компактных звезд прекратилась ядерная реакция, поэтому они медленно, но верно схлопываются внутрь под действием гравитации.

Барт Ян Бок (1906–1983) – американский астроном голландского происхождения. Он впервые описал глобулы

К компактным звездам относятся:

• Белые карлики

Внутри белых карликов нет источников термоядерной энергии, поэтому они очень тусклые. Белые карлики медленно остывают и краснеют. Из-за этого их не видно невооруженным глазом, а ученые наблюдают их только через мощные телескопы. Ближайший к нам белый карлик – Сириус B, находящийся на расстоянии 8,6 светового года от Земли.

Черный карлик – остывший и не излучающий свет белый карлик. Это конечная стадия эволюции белых карликов. Один из «остывших» карликов – белый карлик WD 0346+246

• Нейтронные звезды

Нейтронная звезда состоит из нейтронов и небольшого количества других частиц. Большинство нейтронных звезд вращаются с дикой скоростью – до нескольких сотен оборотов в секунду. Удивительно, что при массе, равной солнечной, нейтронная звезда имеет радиус всего в 10–20 километров. Представьте, насколько она плотная!

Советский ученый Лев Ландау (1908–1968) в статье «О теории звезд», опубликованной 29 февраля 1932 года, писал: «Мы ожидаем, что все это должно проявляться, когда плотность материи станет столь большой, что атомные ядра придут в тесный контакт, образовав одно гигантское ядро»

Интересно, что нейтронные звезды были предсказаны еще до их официального открытия. В декабре 1933 года астрономы Вальтер Бааде и Фриц Цвикки выдвинули обоснованную гипотезу о том, что нейтронная звезда может образоваться в результате взрыва сверхновой. А в 1967 году Джоселин Белл открыла первую нейтронную звезду – пульсар PSR B 1919+21.

• Черные дыры

Черные дыры – пожалуй, самые загадочные космические объекты. Черная дыра образуется из звезды. Термоядерные реакции в ее недрах поддерживают высокую температуру и давление, не давая звезде сжиматься под действием собственной гравитации. Со временем ядерное топливо истощается, а звезда начинает схлопываться. Если масса звезды меньше трех масс Солнца, то гравитационного коллапса не произойдет: такая звезда навсегда превратится в белого карлика или нейтронную звезду. Но если масса звезды больше трех солнечных, то она станет черной дырой.

Гравитация черных дыр настолько велика, что может сжимать любое вещество до бесконечности. Покинуть черную дыру не в состоянии даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе и частички самого света.

• Экзотические звезды

Экзотическая звезда – гипотетический космический объект. Она состоит не только из электронов, протонов, нейтронов и мюонов, как обычные и нейтронные звезды, а также из других видов материи. К ним относятся звезды из «кварковой материи», а также звезды, состоящие из частиц, существование которых еще не доказано.

• Темные звезды

Существование темных звезд (или темной материи) не доказано. Ученые лишь предполагают, что темные звезды могли существовать миллиарды лет назад, когда наша Вселенная только начала формироваться. Если верить этой теории, темная звезда – это огромное холодное облако, состоящее из водорода и гелия. Ее температура настолько низкая, что излучение невозможно увидеть невооруженным глазом. Возможно, темные звезды все еще существуют где-то в глубинах Вселенной.

• Белые дыры

Еще одна космическая загадка – белая дыра. Она, как и темная материя, существует только гипотетически. Это полная противоположность черной дыры. По догадкам ученых, в область белой дыры ничто не может войти. Однако большинство физиков уверены: существование белых дыр невозможно. И действительно, на сегодняшний день наука не знает ни одного объекта, который можно было бы считать белой дырой. Но есть и сторонники этой теории. Они считают, что черные дыры со временем превращаются в белые.

Прожив долгую, но не всегда счастливую жизнь, звезда умирает. Когда термоядерное топливо на исходе, недра звезды остывают и уже не могут противостоять гравитационному сжатию. Звезда коллапсирует – ее вещество всасывается внутрь. Есть несколько возможных сценариев звездного коллапса:

• тихое угасание;

• образование белого карлика;

• взрыв сверхновой I типа;

• коллапс с образованием нейтронной звезды;

• коллапс с образованием черной дыры.

Планеты

Планеты, как и звезды, бывают разными. Интересный факт: планеты Солнечной системы так и называются – «планеты», а все планеты за ее пределами зовутся экзопланетами (с древнегреческого «экзо» – вне, снаружи).

Двойники Земли