Вселенная полна загадок - Зигель Феликс Юрьевич (читать книги онлайн регистрации .txt) 📗
Представьте себе две пылевые частички межзвездного пылевого облака. Со всех сторон в них «ударяются» излучения звезд. Но в пространстве между частицами плотность звездного излучения меньше — ведь здесь частицы несколько «экранируют», затемняют друг друга. В результате световое давление заставит частицы сблизиться друг с другом, и пылевое облако начнет конденсироваться в отдельные устойчивые образования — глобулы.
Все это пока еще гипотезы. Между самой маленькой из глобул и самой крупной из звезд большой разрыв прежде всего в размерах. Как именно холодная глобула могла бы превратиться в раскаленную звезду, пока неизвестно.
Следует, однако, отметить, что современные астрономы очень близко подошли к решению загадки возникновения звезд. За последнее время все больше и больше открывается фактов, которые должны помочь в недалеком будущем обнаружить то, из чего возникают звезды.
Особенно удивительна история с открытием странных объектов в туманности Ориона.
Началась она совсем недавно — несколько лет назад. Зарубежные астрономы Г. Хербиг и Г. Аро независимо друг от друга открыли семь странных небесных тел. На площади не больше 5 квадратных градусов, частично охватываемой знаменитой туманностью Ориона, где, кстати сказать, имеется много звезд типа Т Тельца, были замечены маленькие светлые туманные сгущения почти звездообразного вида. Создается впечатление, что это какие-то необычные звезды, окруженные маленькими газовыми туманностями. Впрочем, уверенно сказать, что внутри загадочных туманных объектов имеются звезды, еще нельзя — нет достаточных данных, проверенных наблюдениями.
Самое удивительное заключается в том, что внутри двух туманных сгущений Хербиг совершенно отчетливо обнаружил неожиданное и быстрое появление довольно ярких (в сравнении с туманностями) звезд.
Сначала Хербиг не верил своим глазам. Но тщательный анализ фотографий не оставил сомнений в том, что здесь действительно появились какие-то никому ранее не ведомые звезды. На снимке 1947 года их не видно вовсе. На фотографии, полученной в конце 1954 года, то есть через семь лет, отчетливо видны две таинственные звезды. На всех последующих снимках, полученных до конца 1956 года, обе звезды оставались неизменными.
Считать эти небесные тела обычными новыми звездами нельзя — их спектры, цвет и другие характеристики совсем иные, чем у новых звезд. Трудно причислить их и к обычным переменным звездам — ни по характеру изменения блеска, ни по другим своим качествам они не похожи на известные нам переменные звезды.
Остается сделать вывод, что в данном случае буквально на наших глазах возникли уже в настоящем смысле слова новые звезды. Возможно, что до 1947 года блеск их был так мал, что уловить его в современные телескопы было нельзя.
А потом очень быстро яркость этих звезд возросла, тогда-то их и увидел Хербиг.
Г. Хербиг и В. А. Амбарцумян рассматривают эти загадочные образования как начальную стадию развития звезд типа Т Тельца. Иначе говоря, по их мнению, возникновение звезд или, по крайней мере, самые ближайшие последствия этого акта стали наблюдаемым фактом.
Возможно, что это так. Вселенная, уступая натиску науки, постепенно приоткрывает завесу над своими тайнами. Придет время, и оно уже недалеко, когда человек будет знать процесс возникновения звезд не хуже, чем процесс собственного рождения.
О КОНЦЕ, ЗА КОТОРЫМ ДОЛЖНО СЛЕДОВАТЬ НАЧАЛО
Жизнь человека занимает во времени некоторый отрезок. Один его конец отмечает рождение человека, другой— смерть. То же можно сказать и о любом живом организме и даже, более того, о любом отдельно взятом объекте, будь то атом, камень или планета.
«Все возникающее достойно гибели», — говорили древние философы. Ни одна из вещей, наблюдаемых нами в мире, не вечна. Она когда-то возникла, то есть имела начало, и, возникнув, рано или поздно неизбежно должна исчезнуть — таков конец всех вещей. Весь научный опыт человечества, вся многовековая человеческая практика подтверждает закон вечной изменчивости природы: возникающее должно погибнуть.
Все сказанное, относится, разумеется, и к звездам.
Возникнув однажды из какой-то дозвездной формы материи, каждая звезда должна прожить невообразимо долгую по человеческим меркам жизнь. Но ее жизненный путь, как и у человека, изображается во времени не лучом, исходящим из точки в бесконечность, а вполне определенным, но все же ограниченным отрезком.
Ни в чем, пожалуй, астрономы так не единодушны, как в вопросе о конце эволюционного пути звезд. Тут, собственно, и вопроса-то никакого нет. Рано или поздно, так или иначе, но каждая звезда непременно охладится и погаснет. Источники энергии, питающие звезды, только по земным масштабам кажутся неиссякаемыми. Время, однако, сделает свое дело — ядерные процессы, поддерживающие лучеиспускание звезды, иссякнут, и покрывшаяся вначале тонкой твердой корой погасшая звезда в конце концов превратится в огромный полностью затвердевший темный шар.
Можно спорить о том, какая форма агонии будет предшествовать этому концу. Некоторые астрономы полагают, что, исчерпав весь водород, звезда превратится в белого карлика. В состоянии белого карлика звезда может находиться очень долго — ведь расход энергии во внешнее пространство у этих звезд так невелик, что звезда может довольствоваться скудным запасом внутренней энергии.
Вещество белых карликов находится в так называемом вырожденном состоянии. Оно представляет собой смесь электронов и «ободранных» ядер атомов, находящихся под большим давлением, — то, что астрофизики называют вырожденным газом. В этом хаосе главенствующая роль принадлежит электронам, тогда как ядра атомов фактически не влияют на свойства вырожденного газа.
Существуют большие различия между газом в обычном состоянии и вырожденным газом. Чтобы уменьшить объем обычного газа в восемь раз, надо во столько же раз (при неизменной температуре) увеличить его давление. Сжать во столько же раз, вырожденный газ гораздо труднее — для этого давление надо увеличить не в восемь, а в тридцать два раза.
У обычных звезд с увеличением массы объем возрастает. У белых карликов все наоборот: чем массивнее белый карлик, тем меньше его объем.
Белые карлики практически полностью состоят из вырожденного газа. По теоретическим расчетам, окутывающая их обычная газообразная атмосфера должна иметь толщину не более нескольких метров!
Трудно представить себе, что произойдет с белым карликом после его полного остывания. Каким образом вырожденный газ сможет превратиться в молекулярные соединения, которые должны образовать твердое тело погасшей звезды? А может быть, погаснув, белый карлик останется газовым? Все это загадки, еще далекие от полного разрешения.
Путь гибели звезды, нарисованный нами сейчас, вероятно, не единственный. Звезды и «рождаются» и «умирают» по-разному. Но какова дальнейшая судьба погасших звезд? Есть ли в природе силы, способные возродить к новой жизни эти остывшие звездные трупы?
Вопрос о судьбе погасших звезд — один из самых трудных в современной астрономии. О нем обычно избегают говорить в популярных книгах по астрономии. Но в книге, посвященной загадкам мироздания, эту великую загадку обойти нельзя.
Наши выводы о погасших звездах имели пока умозрительный характер. Подтверждаются ли они какими-нибудь фактами, наблюдениями?
Вряд ли нужно доказывать, что погасшая звезда — очень трудный объект для наблюдений. Ее нельзя увидеть ни в один самый мощный телескоп, но проявить свое присутствие она все же может.
Когда звезда перестает излучать свет, то у нее по-прежнему сохраняется масса. Расчеты показывают, что за всю свою долгую жизнь звезды превращают в излучение сравнительно небольшую долю своей первоначальной массы. Поэтому погасшие звезды должны быть телами массивными. Обращаясь вокруг центра нашей звездной системы — Галактики, погасшие звезды своим притяжением должны оказывать влияние на движение еще «живых», светящихся звезд. По этому влиянию и можно приближенно подсчитать общую массу погасших звезд, которые входят в состав Галактики. Подобным методом может быть учтена и другая «темная материя», находящаяся в Галактике, но недоступная прямому наблюдению, — темные облака межзвездной пыли и газа.
