Черные дыры. Гравитационные и электростатические силы. Жизнь звезд. Гравитационный коллапс и сверхновая, страница 3

Во-первых, мы знаем, что все звезды очень далеки от нас. Представим себе модель Вселенной в масштабе 1:10¹¹. В такой модели расстояние от Земли до Солнца составляло бы 1,5 м. Солнце имело бы диаметр 14 мм, Земля—почти в 100 раз меньше, а наибольшее расстояние, которое пока удалось преодолеть человеку (т. е. расстояние до Луны), соответствовало бы приблизительно 4 мм. В таком масштабе ближайшая звезда отстояла бы от нас на 400 км и в сфере радиусом 1000 км находилось бы только 12 звезд, а в сфере радиусом 3000 км — 50. Из них только три ярче нашего Солнца, а восемь — видны невооруженным глазом.

Согласно оценкам, в доступной нашему наблюдению области находится порядка 10²⁰ звезд. Из них невооруженным глазом мы можем видеть (в обоих полушариях) около 6000, т. е. ничтожно малую долю. «Подбор» этих видимых звезд, как показывает, например, рис. 54, не имеет ничего общего со среднестатистическим; заметнее всего те звезды, которые излучают интенсивнее, чем наше Солнце, находятся от нас не слишком далеко и излучают свет, по спектральному составу подобный солнечному, к которому глаз человека наиболее чувствителен. Остальное бесчисленное множество звезд мы почти или совсем не видим.

Еще более поучительна «выборка» из 50 ближайших звезд. На рис. 55 они обозначены кружками, вторые одновременно характеризуют звездную величину[1] объекта. За исключением нескольких так называемых белых карликов, на приведенной здесь диаграмме Герцшпрунга — Рессела, выражающей связь между светимостью и температурой (спектральный классом или показателем цвета) звезды, все звезды сосредоточены на диагонали. В начале нашего столетия, когда впервые были построены такие диаграммы ученые пришли к выводу, что в них отражается эволюция звезд, и назвали эту диагональ главной последовательностью. Правда, как мы далее увидим, здесь речь не идет о действительной хронологической nocледовательности эволюции звезд, но большинство звезд проводит преобладающую часть своей жизни именно на этой главной последовательности.

ЖИЗНЬ ЗВЕЗД

В гл. 4 мы узнали о частицах, время жизни которых настолько мало, что наши органы чувств не в состоянии их «зафиксировать». Если же говорить о космичecкиx объектах, то здесь ситуация противоположна: звезды, туманности и галактики перемещаются относительно друг друга со скоростями в десятки или сотни километров в- секунду, изменяют свою светимость в ходе эволюции на несколько порядков, но для нас эти изменения столь медленны, что мы их вообще не замечаем. Наоборот, кажущееся постоянство яркости звезд и их положения на небе издавна приводило людей к убеждению, что звезды вечны. Да и сегодня многим людям кажется невероятной мысль о том, что Солнце когда-то погаснет, а Земля исчезнет. Но сейчас нам более или менее известны источники, из которых звезды черпают свою энергию, и совершенно очевидно, что эти источники со временем должны истощиться. К счастью, время жизни звезд несравненно продолжительнее человеческой жизни и даже времени, в течение которого человек существует как биологический вид. За миллиарды лет, которые еще имеет впереди человечество (во всяком случае, с точки зрения энергетических ресурсов Солнца), наша цивилизация может достигнуть такого уровня развития, какой ныне невозможно представить, и не исключено, что дальнейшее существование планеты (или человечества) будет обеспечено техническими средствами.

Сегодня мы знаем, что как звезды, так и планеты сформировались из облаков космического вещества, рассеянного всюду во Вселенной. Чтобы из облака мог образоваться достаточно компактный объект — звезда или планета,— какая-то часть облака должна отделиться от основной массы и в ней должно начаться гравитационное сжатие. Масса такой части облака должна быть не слишком велика, так как в противном случае давление излучения воспрепятствует образованию звезды с массой больше 10³² кг. Чаще всего отделившаяся часть космического вещества имеет форму вихря, т. е. вращается вокруг некоего центра.