ДИКОВИНКИ И ЗАУРЯДНОСТЬ

Приведенные выше числа грандиозны только по сравнению с «детьми» Солнца - планетами. Если же сравнивать его с другими звездами, то окажется, что Солнце - самая простая, самая обыкновенная, самая заурядная звезда. По всем своим свойствам оно занимает среднее положение. Есть звезды и гораздо больше, и гораздо меньше. Есть и гораздо жарче, и гораздо холоднее.

Мир звезд исключительно разнообразен и не раз преподносил ученым самые неожиданные сюрпризы. Познакомимся хотя бы с плотностями звезд.

Среди употребительных в быту материалов славится своей плотностью свинец. Масса свинцового кубика с ребром в 1 см равна 11,3 г. Плотность золота составляет 19,3 г/см3. Такую же плотность имеет и вольфрам. Еще большей плотностью - соответственно 21,5 и 22,4 г/см3 отличаются платина и иридий. Именно из сплава платины и иридия изготавливали 100 лет тому назад эталон метра.

Плотности золота, вольфрама, платины и иридия уже превосходят те плотности, которые по современным представлениям должны встречаться в недрах Земли, даже в ее ядре.

В Галактике же обнаружилась особая категория слабосветящихся звезд, вещество которых находится в чудовищно уплотненном состоянии. Из-за цвета и малых размеров за ними укрепилось название белых карликов. Большинство белых карликов гораздо меньше Солнца. Многие из них меньше Земли, а некоторые даже меньше Луны.

Масса 1 см3 белого карлика достигает сотен тонн. Спичечная коробка такого вещества при взвешивании на Земле окажется в несколько раз тяжелее самого большого груженого товарного состава. Достигнуть подобного состояния вещества в земных лабораториях пока невозможно. Астрономы-теоретики предсказывают существование и еще более плотных, так называемых нейтронных звезд.

Интересно, что встречаются на небе звезды и с противоположными свойствами: огромные по размерам и очень разреженные. Они относятся к группам красных гигантов и сверхгигантов. Диаметр гиганта Антареса, например, в 500 раз больше солнечного. Если бы он оказался на месте Солнца, то внутри его поместилась бы не только орбита Земли, но и орбита Марса.

Зато уж средняя плотность Антареса, прямо скажем, невелика. Она в сотни тысяч раз меньше плотности воздуха у поверхности Земли. Представьте себе большой зрительный зал. Пусть в этом зале пустота, вакуум. Чтобы создать в нем описываемую плотность, человеку достаточно один-единственный раз выдохнуть. Воздух от одного выдоха легких, равномерно заполнив большой зал, создаст плотность, равную плотности вещества в недрах звезды-гиганта.

Вернемся еще раз к Коню и Всаднику - звездам Мицару и Алькору. Расположены ли они в действительности бок о бок или видны рядом по воле случая, на одном луче зрения? Ведь бывает же Луна видна «совсем рядом» с печной трубой соседнего дома. Может, так же и Мицар с Алькором: одна звезда несравненно дальше другой (кстати, одна яркая, а другая слабая)?

Конечно, иногда такое наблюдается. Но как для данной пары, так и для большинства других дело вовсе не в случайной близости. И убедительное свидетельство против случайности - обилие «парных» звезд. Примерно каждая пятая звезда на небе - двойная. А в окрестностях Солнца двойных звезд и того больше: каждая вторая. По теории вероятностей такого наплыва случайных совпадений произойти никак не может.

Оказывается, Мицар и Алькор - типичные представители еще одной очень распространенной и удивительной категории звезд. Эти двойные звезды связаны между собой силами взаимного притяжения, объединены в пары. Слабая звезда - спутник - вращается вокруг яркой, главной звезды, или, если говорить точнее, обе звезды вращаются вокруг общего центра тяжести. Для некоторых двойных систем путем точнейших долголетних наблюдений удалось проследить путь спутника вокруг главной звезды, вычислить период обращения. Но такие двойные звезды - редкость. Чаще всего периоды обращения в наблюдаемых парах исчисляются столетиями и тысячелетиями.

Пора перестать удивляться сюрпризам звездного неба. Двойные звезды - это ли удивительно, если существуют и тройные, Приблизительно на каждые 20 двойных звезд приходится одна тройная.

И вновь в качестве примера послужат нам Мицар и Алькор. Алькор - далекий спутник Мицара. Но уже в небольшой телескоп видно, что сам Мицар тоже состоит из двух звезд. Они удалены друг от друга значительно меньше, чем от Алькора. Впрочем, если уж вести рассказ до конца, то уточним, что главная звезда Мицара, в свою очередь, тоже двойная. Таким образом, вся система представляет собой четверную звезду. Бывают системы и из 5, 6 и большего числа звезд.

Ну, а если звезды в системе из двух звезд расположены очень тесно одна к другой? Увидим ли мы их как двойную звезду? Нет, не увидим. Они всегда будут сливаться воедино, казаться одной звездой. А могут ли существовать такие очень тесные пары? Да, могут. И именно их существованием объясняется, например, странное подмигивание «дьявольского» глаза Медузы.

Диаграмма изменения яркости затменно-переменной звезды Алголь

Как мы уже говорили, звезда Алголь - глаз Медузы из созвездия Персея - регулярно меняет свою яркость в три раза. Кривая изменения яркости Алголя показана на рисунке. Секрет заключается вот в чем. Алголь - тесная двойная система. Вокруг яркой центральной звезды вращается более темный спутник. Луч зрения земного наблюдателя оказался очень близок к плоскости орбиты спутника, и поэтому для нас спутник время от времени частично загораживает главную звезду. На рисунке этому моменту соответствует точка Л. Яркость Алголя в таком положении минимальна.

Продолжая двигаться на орбите, спутник отходит в сторону. Тогда он перестает загораживать яркую центральную звезду. Яркость Алголя - ведь наш глаз воспринимает суммарную яркость обеих звезд - резко возрастает. Когда спутник приходит в положение Б, он сам оказывается закрытым главной звездой. Но поскольку спутник довольно темный, то общая яркость падает лишь немного. Спутник выходит из-за главной звезды - яркость Алголя достигает прежнего уровня. Истекает положенное время, и темный спутник опять возвращается к точке А. Яркая звезда затмевается, цикл повторяется, глаз Медузы «моргает».

Изменение яркости небесных светил, их переменность, обусловлено иногда и физическими причинами. Такие звезды действительно светят с разной яркостью. Они пульсируют, то раздуваясь, то сжимаясь. Яркость их в связи с пульсацией становится то больше, то меньше. Этим звездам суждено было сыграть исключительную роль в определении расстояний в наблюдаемой нами части Вселенной.

Среди миллиардов звезд Галактики находятся звезды, способные взрываться. Вспышка звезды - весьма величественное зрелище во Вселенной. Одна взорвавшаяся звезда способна светить с такой же силой, как все остальные 100 млрд. звезд в Галактике, вместе взятые. Часто до взрыва такая звездочка бывает настолько слаба, что астрономам она не известна. Потом она неожиданно разгорается и бывает видна даже днем, при свете Солнца. Называют эти везды по-старинке новыми и сверхновыми.

Новые звезды вспыхивают часто: мы наблюдаем их один-два раза в год, а всего в Галактике вспыхивает, по-видимому, до сотни новых звезд в год. Яркость их возрастает в течение нескольких дней. Относительно нормального состояния она увеличивается в среднем всего в 25 тыс. раз.

Причины взрывов новых звезд видят в том, что все они - очень тесные двойные пары. Присутствие слишком близкой соседки «мешает» главной звезде, вызывает ее неустойчивость. Поэтому и может произойти вспышка. Раздувшаяся новая звезда достигает максимума блеска и скидывает газовую оболочку, которая рассеивается в пространстве. После этого звезда возвращается к нормальному состоянию. Иногда такие вспышки повторяются регулярно.

Иное дело сверхновые звезды. Те вспыхивают редко: в среднем один раз за сто лет. А наблюдаются они и того реже: один раз лет за пятьсот. Но именно они достигают в максимуме яркости, в десятки миллионов раз превосходящей яркость обычных звезд.

Старинные летописи сохранили для потомков весть о «звезде-гостье», вспыхнувшей летом 1054 г. в созвездии Тельца. Сначала звезда была исключительно яркой и ее видели днем. Потом блеск ее стал спадать, и через два года она совсем исчезла.

В XVIII в. французский «ловец комет» Мессье, чтобы легче было отыскивать кометы, составил подробный список видимых в телескоп «туманных пятен». Под номером один в список попал объект необычной формы, напоминающий растопырившего ноги краба. Впоследствии этот объект так и назвали Крабовидной туманностью. Она находится в созвездии Тельца.

Тщательные повторные измерения показали, что Крабовидная туманность расширяется. А по расчетам, 900 лет назад она должна была выглядеть точкой. После сопоставления всех данных выяснилось: Крабовидная туманность - оболочка Сверхновой, скинутая ею в результате взрыва. Она находится в том самом месте, где 900 лет назад отметили появление Сверхновой старинные летописи.

Две вспышки Сверхновых в Галактике последовали одна за другой в 1572 и 1604 гг. Первую из них наблюдал известный датский астроном Тихо Браге, вторую - австрийский ученый Иоганн Кеплер.

Возможно, что взрывы новых и сверхновых звезд оказывали в далеком прошлом какое-то влияние на развитие жизни на Земле. В 1957 г. советские астрофизики И. С. Шкловский и В. И. Красовский полушутя, полусерьезно выдвинули гипотезу о возможной причине вымирания динозавров. Известно, что в конце мелового периода крупные рептилии на Земле погибли. Чем больше продолжительность жизни живого существа, тем больше сказываются на его потомстве изменения радиационной обстановки. Вспышка не очень далекой Сверхновой могла привести к увеличению потока космических лучей в сотни раз. В результате такого облучения, по мысли этих ученых, и могли бы погибнуть динозавры. Впрочем, чтобы взяться за доказательство подобной гипотезы, требуется сначала дать ответ: действительно ли рептилии вымерли повсеместно сравнительно за короткий срок, скажем, за несколько десятков тысяч лет?

Но не может ли в одну прекрасную минуту взорваться Солнце? Не может ли вдруг его яркость резко увеличиться или, наоборот, внезапно уменьшиться? Астрономы убеждены, что с Солнцем такого произойти не можду. Подобно своим ближайшим соседям по Галактике, оно действительно относится к самым обыкновенным, самым заурядным звездам.

Плотность вещества в центре Солнца достигает всего 100 г/см? Температура верхней оболочки Солнца, по сравнению с 10000000° внутри, очень скромна - всего около 6000°. У самых же горячих звезд температура верхних слоев доходит до 50 000° и более.

Солнце нельзя отнести ни к чересчур «молодым», ни к чересчур «старым» звездам. У него «средний возраст». Солнце не способно ни пульсировать, ни взрываться. Ему уготована судьба подавляющего большинства обычных звезд.

Какова же эта судьба?