Таинственные явления природы и Вселенной

Мы выходим ночью из дому и поднимаем взгляд вверх. Что мы видим? Да, конечно, звезды, небо, полное звезд, небо, светлое от звезд. Мир звезд поражает своим разнообразием. Среди них есть звезды-гиганты и звезды-карлики, звезды, любящие общество, и звезды, предпочитающие уединение. Многие звезды образуют так называемые кратные системы из двух или трех звезд, которые обращаются вокруг общего центра тяжести на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга. Есть звезды, которые светят в инфракрасном диапазоне и нам не видны. Есть другие, которые сияют в десятки и сотни тысяч раз ярче нашего Солнца. И только по одному параметру — по массе — они не очень сильно различаются между собой: от 0,1 до 100 солнечных масс.

Звезды как люди — они рождаются, взрослеют, старятся и умирают. Но если одни уходят тихо и незаметно, то финал других сопровождается грандиозными космическими катаклизмами. Такие объекты видны на расстоянии во многие миллионы световых лет, а их яркость превосходит человеческое воображение: она превышает силу света сотен миллиардов звезд целой галактики.

Каждой звезде отмерен свой срок. Одни сгорают в считаные миллионы лет — когда по Земле разгуливали динозавры, некоторых таких звезд еще не было на свете. Другие будут жить долго: время жизни звезд, чуть менее массивных, чем Солнце, может достигать 25 млрд лет (вспомним, что со времени Большого взрыва прошло около 14 млрд лет). Солнце зажглось примерно 5 млрд лет назад.

Солнце облетает Галактику за 220 млн лет и уже успело пройти эту траекторию 20 раз.

Итак, мы смотрим в ночное небо. Первое, что бросается в глаза, это отчетливые различия между звездами в блеске и цвете. Для того чтобы зафиксировать это различие, существует термин «звездная величина». По сути дела, абсолютная звездная величина — то же самое, что и светимость звезды (ее обычно выражают в единицах светимости Солнца и обозначают буквой L), то есть полное количество энергии, излучаемое звездой в единицу времени. Мы уже говорили о фантастической светимости Золотой Рыбы в Большом Магеллановом облаке, превосходящей светимость Солнца в 600 тыс. раз. Среди других ярких звезд нашего неба можно упомянуть Антарес (альфа Скорпиона), Бетельгейзе (альфа Ориона) и Ригель (бета Ориона), светимости которых превышают солнечную в 4 тыс., 8 тыс. и 45 тыс. раз соответственно. С другой стороны, светимость карликовых звезд может, в свою очередь, уступать светимости Солнца в тысячи и десятки тысяч раз.

Увидеть разницу в цвете невооруженным глазом удается только у очень ярких звезд. А вот небольшой любительский телескоп или даже приличный полевой бинокль заметно улучшат качество картинки. Скажем, Антарес и Бетельгейзе оказываются красными, Капелла — желтой, Сириус — белым, а Вега — голубовато-белой.

Цвет звезды, а следовательно, и ее спектр определяются температурой ее поверхностных слоев. При температуре 3000–4000 К звезда будет красной, при 6000–7000 К приобретет отчетливый желтоватый оттенок, а горячие звезды с температурой 10 000—12 000 К сияют белым или голубоватым светом.

Принято выделять семь основных спектральных классов, которые обозначают латинскими буквами О, В, A, F, G, К и М. Каждый спектральный класс разбит на 10 подклассов (от 0 до 9, с ростом в сторону уменьшения температуры). Таким образом, звезда со спектром В9 будет ближе по спектральным характеристикам к спектру А2, чем, например, к спектру В1. Звезды классов О — В — голубые (температура поверхности — примерно 100 000—80 000 К), A — F — белые (11 000—7 500 К), G — желтые (примерно 6000 К), К — оранжевые (около 5000 К), М — красные (2000–3000 К).

Наше Солнце относится к спектральному классу G2 (температура его поверхностных слоев — около 6000 К). Таким образом получается, что наше великолепное Солнце по астрономической классификации — всего лишь карлик, желтый карлик! Правда, диаметр Солнца составляет около 1,4 млн км — размеры для «карлика», скажем откровенно, немалые.

Некоторые звезды могут периодически менять свой блеск. Например, цефеиды представляют собой желтые сверхгиганты с температурой поверхности примерно такой же, как у Солнца. Но светят они гораздо ярче, потому что мощность их излучения превосходит солнечную в десятки тысяч раз. Периодическое изменение блеска цефеид связано со сложными физико-химическими процессами в их недрах, поэтому их принято называть истинными, или физическими, переменными. Звезда Мира из созвездия Кита тоже относится к числу истинных переменных, хотя период изменения блеска у нее гораздо больше и составляет примерно 11 мес. (у цефеид — от суток до месяца).