Строение вселенной

ЗВЕЗДЫ

Чтобы легче разобраться в звездном небе, люди с давних пор выделили определенные группы звезд, которые назвали созвездиями. Расположение звезд в созвездиях остается неизменным. Наиболее известным является созвездие из семи ярких звезд, расположенных в северной части неба и называемых созвездием Большой Медведицы. Эти звезды расположены так, что образуют фигуру, напоминающую кастрюлю или ковш. Названия созвездиям, которых насчитывается около восьмидесяти, были даны преимущественно греками в давно прошедшие времена. Главным образом это названия различных животных: Лисичка, Ящерица, Лев, Волк, Рысь, Заяц, Жираф, Хамелеон, Лебедь, Орел, Голубь, Скорпион, Муха и другие. На небе можно найти целый «зверинец», хотя в расположении звезд большей частью нет ничего общего с теми предметами и животными, именами которых названы созвездия. В этом сказались мистические представления древности. В средние века духовенство пыталось заменить эти названия религиозными, но они не привились, несмотря на огромное в те времена влияние церкви.

Звездное небо, имеющее для нас видимую и обманчивую форму шара, изображают на звездных картах, подобно тому как земной шар изображают на географических картах. Пользуясь такими картами, можно найти на небе всякое созвездие и любую звезду. Самые яркие из звезд получили собственные названия, например: Сириус, Вега, Бетельгейзе. Более слабые звезды в каждом созвездии отдельно обозначаются буквами греческого алфавита. Для определения положения еще более слабых звезд применяют особые обозначения, подобные географической широте и долготе, применяемым для обозначения положения какой-нибудь точки на земном шаре.

Невооруженному глазу в ясную темную ночь видно не более трех тысяч звезд. Бесчисленными они кажутся человеку только до тех пор, пока он не изучит созвездия. В телескоп видно, конечно, гораздо больше звезд, и в звездные списки астрономы занесли положения и яркость более миллиона звезд, находящихся, так сказать, на индивидуальном учете.

Около двадцати самых ярких звезд называются звездами первой величины, более слабые — звездами второй величины, а самые слабые из видимых невооруженным глазом в безлунную ночь — звездами шестой величины. Звездная величина обозначает блеск звезды, но отнюдь не ее размер. Самая яркая звезда это Сириус в созвездии Большого Пса.

Видимый блеск звезд зависит от их истинной силы света и от их расстояния до нас. Звезда с небольшой силой света, но близкая к нам, может выглядеть более яркой, чем другая звезда, гораздо более яркая, но более от нас далекая. Зная расстояния до звезд, закон ослабления их света с увеличением расстояния и измеряя видимый блеск звезд, можно высчитать их истинную силу света — их светимость. Оказывается, что большинство звезд имеет такую же светимость, как Солнце, или меньшую. Есть звезды, светимость которых меньше, чем у Солнца, примерно в сто тысяч раз. С другой стороны, есть немногочисленные звезды, светимость которых больше, чем у Солнца, в сотни и даже тысячи раз. Если свет Солнца сравнить со светом свечи, то одни из звезд можно было бы сравнить с ночными светлячками, а другие — с мощными прожекторами. Чем меньше светимость звезд, тем больше их число. Мы видим, что, вопреки религиозным воззрениям, не только Земля, но и Солнце не занимает никакого особенного положения во вселенной. Солнце является рядовой звездой, не самой яркой и не самой слабой.

От чего зависит светимость звезды? От ее размера и от силы излучения ее поверхности, то-есть от яркости этой поверхности. Чем ярче поверхность звезды и чем она больше, тем больше света испускает звезда, тем больше ее светимость. Но яркость поверхности раскаленного тела растет с его температурой.

Например, раскаленный добела железный прут светится ярче, чем такой же прут, раскаленный докрасна при более низкой температуре. Температуру звезд, как ни далеки они, удалось измерить несколькими способами. Один из приборов, служащих для этого, состоит из двух спаянных концами тонких проволочек, в которых под действием нагревания возникает электрический ток. Такой прибор, называемый термоэлементом, способен уловить тепло свечи, горящей на расстоянии 300 километров от него. При помощи этого прибора удалось, например, установить, сколько тепла посылает на Землю гигантская красная звезда, упоминавшаяся выше и называемая Бетельгейзе. Если бы мы это тепло собирали в течение года вогнутым зеркалом с поперечником 2,5 метра, то его хватило бы только на то, чтобы нагреть на 2 градуса наперсток с водой. Неудивительно поэтому, что в морозную звездную ночь свет звезд нас нисколько не согревает. Звезды с наибольшей светимостью бывают среди звезд, которые лишь в несколько раз больше Солнца, но которые гораздо горячее, чем оно. Они белого цвета, и температура их поверхности достигает 30 тысяч, а иногда даже 100 тысяч градусов. Но звезды такой же большой светимости встречаются и среди наиболее холодных звезд красного цвета, имеющих температуру всего лишь 3 тысячи градусов. Зато такие звезды являются настоящими гигантами с поперечниками в сотни раз больше солнечного. К таким холодным звездам-гигантам красного цвета принадлежит Бетельгейзе — яркая звезда в созвездии Ориона. Орион бывает видим в течение зимнего периода в южной стороне неба.

Звезды малой светимости называются карликами. Среди них, так же как и среди гигантов, есть красные и белые. Красные карлики раза в три меньше Солнца и холоднее, чем оно, потому они и дают мало света. Белые карлики имеют поверхность гораздо более яркую, чем у Солнца, вследствие высокой температуры, но размеры их очень малы. Например, так называемая звезда Кейпера вдвое меньше Земли по поперечнику, чем и объясняется ее малая светимость.

При таком поразительном разнообразии в силе света, в размерах и в температурах звезд их массы. То-есть количества вещества, в них заключенные, оказываются почти одинаковыми. Все они близки к массе Солнца. Но отсюда следует такой удивительный вывод: вещество звезд красных гигантов должно быть в тысячи раз более разреженным, чем комнатный воздух, а вещество красных карликов — в несколько раз тяжелее, чем вода.

Еще поразительнее вещество, из которого состоят белые карлики. Оно тяжелее воды в тысячи, а у некоторых звезд даже в миллионы раз. Тем не менее это вещество химически не отличается от веществ, известных на Земле, и является газом. Оно отличается от них лишь своим состоянием — состоянием огромного сжатия или уплотнения под действием давления, которое недра звезды испытывают благодаря весу вышележащих слоев газа.

Наше Солнце относят к разряду желтых звезд средней светимости, среднего размера и средней температуры. Как Земля среди планет, так и Солнце среди звезд ничем особенным не выделяется. Мы бы не узнали его среди миллионов подобных ему солнц, рассеянных в нашей звездной системе.