Рождение и эволюция звезд

Взглянув на небо даже бегло, легко заметить, что мир звезд чрезвычайно разнообразен. Звезды прежде всего отличаются блеском и цветом. Понятно, видимый блеск еще не дает достоверного представления о том, какое количество света излучает в пространство та или иная звезда. Если бы все звезды розмишувалися на одинаковом расстоянии от Земли, то ответ на этот вопрос был бы простой - более яркие звезды есть и более мощными излучателями. Но на самом деле приходится сначала определять расстояние до звезды, а затем с ее видимой яркостью и известной расстоянием вычислять настоящую светимость звезды.

Чем массивнее звезда, тем больше ее светимость. Однако массы звезд не могут быть произвольными. Если ,, скажем, тело имеет массу, в десятки раз меньше, чем у Солнца, то температура в недрах этого тела недостаточна для возникновения ядерных реакций. Тело с такой массой никогда не станет самосветящейся, то есть никогда не превратится в звезду. Такая судьба, например, у Юпитера, который по своей массе "не дотягивает" до звезды.

Есть, очевидно, и верхний предел звездной массы. Во всяком случае, в Метагалактике крайне редко встречаются звезды с массами, которые в десятки раз превышали массу Солнца. А вот размеры звезд очень разные - от сверхгигантов, диаметр которых больше диаметра земной орбиты, к карликовым, нейтронных звезд, диаметр которых составляет около десяти километров.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела


Изучая спектры звезд, астрономы выяснили их состав. Одновременно удалось определить температуру поверхности звезд. Зная истинную светимость и поверхностную температуру звезды, астрономы могут сделать много важных умозаключений. В начале XX века датский астроном Эйнар Герцшпрунг и американский астроном Генри Норрис Рассел независимо друг от друга обнаружили, как много интересных выводов можно получить из диаграммы светимость-температура. Светимости звезд при этом откладываются

по вертикальной оси, а поверхностная температура - по горизонтальной оси. Каждую звезду на небе, для которой известны ее светимость и температура поверхности, можно изобразить на этой диаграмме в виде точки. Например, светимость Солнца равен 1, а его температура близка к 6000 К, поэтому Солнце изображается точкой примерно посередине диаграммы. Этот график назван диаграммой Герцшпрунга-Рассела.

Видно, что точки, изображающие звезды, размещенные по всей диаграмме не беспорядочно. Напротив, они группируются в трех основных областях. Большинство звезд, которые мы наблюдаем на небе, принадлежат к главной последовательности. Главная последовательность проходит через всю диаграмму по диагонали от ярких горячих звезд в левом верхнем углу к слабым холодных звезд в правом нижнем углу. Солнце тоже является звездой главной последовательности.

Кроме главной последовательности, есть другая группа звезд в правом верхнем углу диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Эти звезды яркие и холодные. Они излучают света в тысячи раз больше, чем Солнце, но их поверхностные температуры составляют всего 3000-4000 К. Итак, по своим размерам эти звезды должны быть гигантскими. Рядовые диаметры таких звезд составляют несколько сотен миллионов километров. Поскольку эти звезды холодные, они излучают преимущественно красноватый свет. Поэтому их называют красными гигантами.

Почти каждая красная звезда, которую можно наблюдать на небе, - это красный гигант. Например, среди наиболее ярких - Бетельгейзе в Орионе, Антарес в Скорпионе, Альдебаран в Тельце. Все остальные звезды, видимые невооруженным глазом, - это звезды главной последовательности.

В хороший телескоп можно увидеть звезды еще одного типа, которые не принадлежат ни к красных гигантов, ни к главной последовательности. Этот третий тип включает очень горячие и очень слабые звезды. Поверхностная температура, характерная для этих звезд, от 10000 до 20000 К, а излучают они лишь 0,01 часть света, который излучает Солнце. Поэтому точки, изображающие эти звезды, сосредоточены в левом нижнем углу диаграммы Гецшпрунга-Рассела. Очень горячие звезды излучают в основном голубовато-белый свет; эти слабые звезды должны быть небольшими. Как правило, по размерам они похожи на Землю (то есть имеют диаметр примерно 15000 км), и поэтому их называют белыми карликами.

Роль диаграммы Герцшпрунга - Рассела трудно переоценить. Существуют какие-то важные причины, по которым большинство звезд - это либо звезды главной последовательности, или красные гиганты, или белые карлики. Разумеется, есть и исключения, но факт остается фактом - большинство звезд миллиарды лет своей биографии остаются членами одного из этих трех основных семейств.

Звезды эволюционируют. Это означает, что в течение своей жизни звезда меняет свою светимость и поверхностную температуру. Иначе говоря, точка, изображающая звезду, должна перемещаться по диаграмме Герцшпрунга - Рассела.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >