Что такое звезда?

Хорошо. Сегодня мы будем говорить о том, что же это за мерцающие точки. Эти точки – это звёзды. Звезда, горячая, яркая и очень далёкая, - гигантская масса раскаленных газов, в основном водорода и гелия. Давление в глубине звезды столь велико, что ядра атомов водорода начинают бомбардировать друг друга. В этом процессе, называемом ядерным синтезом, выделяется энергия в виде тепла и света, а также образуется гелий.

Водород является наиболее обильным элементом звезды. Второй по распространенности элемент звёзд – гелий. Количество гелия в звездах зависит от возраста и размера, и как правило, его примерно втрое меньше, чем водорода. На долю остальных элементов приходится лишь 2%, но они, по выражению американского астрофизика Дэвида Грея, подобно щепотке соли в тарелке супа, придают особый вкус работе исследователя звёзд. От их количества и состава определяется и размер, и цвет, и температура, и светимость звезды.
Да, звезды различаются цветами. Есть голубые, жёлтые, оранжевые и красные звезды, а вовсе не только белые. Цвет звёзд многое говорит астрономам: он зависит от температуры и состава звезды. Красные звёзды – самые холодные. Их температура составляет примерно 2000-3000^оС. Желтые, как наше Солнце, имеют среднюю температуру (5000-6000^оС). Самые горячие – белые и голубые звёзды, их температура составляет 50000-60000^оС и выше.

Также звёзды различаются и по размерам: от крошечных нейтронных звёзд диаметром всего 30 километров до красных сверхгигантов, достигающих почти миллиарда километров в диаметре. Например, Сириус Б, белый карлик, имеет диаметр 53000 км, едва превосходя по этому показателю планету Уран. Для сравнения: сверхгигант Бетельгейзе настолько огромен, что астрономы могут различить очертания его поверхности, несмотря на то, что эта звезда отдалена от нас на расстояние около пятисот световых лет. Размер Бетельгейзе столь велик, что если бы Солнце было по размерам таким же, то его край доходил бы до Юпитера.

- Эта диаграмма показывает связь между температурой звезды и её светимостью – количеством отдаваемого ею света. Более 90% всех звёзд, в том числе и Солнце, попадает в узкий диапазон светимостей, известный под названием главной последовательности. Другие звёзды – тусклые белые карлики, яркие красные гиганты и сверхгиганты разных цветов – выпадают за пределы главной последовательности и, судя по исследованиям, находятся на более поздних этапах жизни.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела ещё более интересна, чем кажется на первый взгляд. Пожалуй, я использую один свой плакат, чтобы показать…

Двигаясь вдоль красной стрелки, мы видим увеличение светимости звезд относительно солнца. Всё понятно.

Двигаясь по оранжевой стрелке, мы наблюдаем за увеличением температуры звёзд. Как я уже говорила, красные звёзды – самые холодные, а голубые – самые горячие. Кроме того, вы видите некие латинские буквы над значениями температуры. Это буквы спектральных классов звёзд. Современная спектральная классификация включает семь основных классов, их обозначают буквами O, B, A, F, G, K, M. Эта последовательность отражает непрерывное падение температуры звёзд по мере перехода к следующим спектральным классам.

 

Oh, Be А Fine Girl, Kiss Me!

Эту фразу используют для запоминания последовательности букв в классификации спектральных классов. Начальные буквы этих слов совпадают с приведенными на диаграмме. Думаю, вы запомните. Что ж, двигаемся дальше.

Двигаемся мы по фиолетовой стрелке. Именно в таком направлении наиболее очевидно увеличение размеров – от самых маленьких белых карликов до красных сверхгигантов.

И, наконец, зелёная стрелка, практически вдоль главной последовательности. Она самая интересная. Вдоль неё можно проследить увеличение массы и вместе с тем – сокращение срока жизни. Красный карлик главной последовательности Проксима Центавра будет жить более 100 миллиардов лет и весит примерно в восемь раз меньше Земли. А самая массивная звезда из известных ныне, голубой гипергигант R136a1, будет жить в тысячу раз меньше – всего около 100 миллионов лет, и весит она в 265 раз больше Солнца. Не следует путать размер и массу – самая большая звезда из открытых всё же VY Большого Пса, а вес её оценивается по разным данным как от 15 до 25 солнечных масс.

 

Урок 9.