150

Глава 7. ГАЛАКТИКИ И ЗВЕЗДЫ

ласть, из которой, как было обнаружено Амбарцумяном, непрерывно истекает протонноводородный газ массой 1,5 массы Солнца в год. Скорость испускаемого газа ядром нашей Галактики составляет примерно 50 км/с, эта скорость в окрестностях Солнца падает до 7 км/с.

Что происходит в ядре и откуда берется газ, современная астрономия не знает.

Существует несколько гипотез о причинах испускания газа ядрами галактик. Суть их сводится в основном к тому, что в ядрах галактик имеется большое число звезд или большая масса, распад которых и ведет к истечению газа и излучениям. Существует также предположение о том, что в центре ядра имеется так называемая черная дыра, однако это последнее предположение уже никак не вяжется с фактом истечения газа и может, в лучшем случае, оправдать наличие электромагнитного излучения. Кроме того, наблюдения показали, что такого тела там нет, а есть пустота, каким-то образом генерирующая вещество.

Изложенные гипотезы представляются весьма искусственными, поскольку они подразумевают некоторые необратимые процессы. Кроме того, наличие в ядрах галактик сверхплотных образований, скоплений звезд или черной дыры в свой очередь требует объяснения причин их нахождения или появления в этих ядрах.

7.3. Звезды и их основные характеристики

Звезды - самосветящиеся небесные тела, состоящие из раскаленных газов, по своей природе сходные с Солнцем. Из-за больших расстояний от Земли звезды кажутся точками даже в большие телескопы, в отличие от планет, которые просматриваются как диски. Число звезд, видимых невооруженных глазом - около 5 тысяч, в телескопы просматриваются миллиарды звезд.

В свое время изучение звезд было связано с потребностями материальной жизни общества, главным образом, с необходимостью ориентирования при путешествиях и мореплавании, создании календаря и определении точного времени. Уже в глубокой древности все небо было разделено на созвездия. Долгое время звезды считались неподвижными точками, по отношению к которым наблюдалось движение планет и комет.

Со времен Аристотеля (IV в. до н.э.) в течение многих столетий господствовали взгляды, согласно которым звездное небо считалось вечной и неизменной хрустальной сферой, за пределами которой находилось жилище богов.

Фактически материалистический подход к изучению звезд был начат в конце XVI в. итальянским астрономом Джордано Бруно, который учил, что звезды - это далекие тела, подобные нашему Солнцу. В 1596 г. немецким астрономом Фабрициусом была открыта первая переменная звезда, а в 1650 г. итальянским ученым Ричолли - первая двойная звезда. В 1718 г. английский астроном Э.Галлей открыл движение трех звезд. В 1835-1839 гг. русский астроном В.Я.Струве, немецкий астроном Ф.Бессель и английский астроном Т.Гендерсон впервые определили расстояния до трех близких звезд. В 60-х годах XIX в. для изучения звезд применили спектроскоп, а в 80-х стали пользоваться фотографией. В 1900 г. русский астроном А.А.Белопольский показал, что по смещению линий спектра может быть определена ско-

рость движения звезды в результате доплеровского эффекта (на самом деле «Красное смещение» может иметь совсем другую трактовку, но пока что доплеровская трактовка является общепринятой).

В начале 20-х годов произошел переворот в научных представлениях о звездах, их начали рассматривать как физические тела, начали изучать структуру звезд, условия равновесия их вещества, источники энергии. Этот переворот был связан с успехами атомной физики, которые привели к количественной теории звездных спектров, и с достижениями ядерной физики, давшими возможность провести аналогичные расчеты источников энергии и внутреннего строения звезд. А начиная с середины XX столетия исследования звезд приобрели еще большую глубину в связи с расширением наблюдательных возможностей и применением электронных вычислительных машин для обработки результатов наблюдений.

Основными характеристиками звезд являются их масса, радиус (не считая внешних прозрачных слоев), светимость (полное количество излучаемой энергии), эти величины часто выражают в долях массы, радиуса и светимости Солнца. Кроме основных параметров употребляются их производные - эффективная температура, спектральный класс, характеризующий степень ионизации и возбуждения атомов в атмосфере звезды, абсолютная звездная величина, т.е. звездная величина, которую бы имела звезда на стандартном расстоянии в 10 парсек, показатель цвета - разность звездных величин, определенных в двух разных спектральных областях.

Звездная величина - это мера освещенности, создаваемая звездой на Земле на плоскости, перпендикулярной падающим лучам. Впервые это понятие было введено Гипархом во II в. до н.э., который разделил все звезды, видимые невооруженным глазом, на 6 звездных величин: к 1-й были отнесены самые яркие, а к 6-й - самые слабые. Шкала деления - логарифмическая, изменению звездной величины на 5 соответствует изменение светимости в 100 раз (изменению звездной величины на единицу соответствует изменение светимости в 2,51 раза). Общее число звездных величин не определено, число звезд резко увеличивается с увеличением номера звездной величины, и в каталоги занесены звезды до 14 звездной величины включительно.

Звездный мир чрезвычайно разнообразен. Некоторые звезды по объему в миллионы раз больше и ярче Солнца (звезды-гиганты). Разнообразны и светимости звезд, так, светимость звезды S Золотой Рыбы в 400 тысяч раз больше светимости Солнца. Звезды бывают разреженные и чрезвычайно плотные. Средняя плотность ряда гигантских звезд в сотни тысяч раз меньше плотности воды, а средняя плотность так называемых белых карликов, наоборот, в сотни тысяч раз больше плотности воды. Массы звезд различаются меньше.

У некоторых типов звезд блеск периодически изменяется, такие звезды называются переменными звездами. Грандиозные изменения, сопровождаемые внезапными увеличениями блеска, происходят в новых звездах. При этом за несколько суток небольшая звезда-карлик увеличивается, от нее отделяется газовая оболочка, которая, продолжая расширяться, рассеивается в пространстве. Затем звезда вновь сжимается до небольших размеров. Еще большие изменения происходят во время вспышек сверхновых звезд.

Изучение спектров звезд позволяет определить химическое строение их атмосфер. Звезды, как и Солнце, состоят из тех же химических элементов, что и все тела на