Какие внутренние процессы заставляют звёзды излучать свет?

Наука и жизньНаука

Почему светят звёзды?

Павел Амнуэль

0:00 /
1135.968
Выброс вещества солнечной короной.

Читая о загадочных природных явлениях, часто встречаю фразу: «Наука не в состоянии этого объяснить». Так и вижу учёного, качающего головой и печально разводящего руками. Наука действительно многого не объясняет. Но любители таинственного, удивительного и не объяснимого наукой обычно «забывают» вставлять в свои откровения коротенькое слово «пока». Наука пока не может объяснить, из чего состоит, например, тёмное вещество и что представляет собой загадочная тёмная энергия, разгоняющая нашу Вселенную. Подавляющую же часть того, что современная наука знает сегодня, когда-то — сто, двести, а может, всего десять лет назад — учёные объяснить не могли. Очень долго, например, никто не мог ответить на простой, казалось бы, вопрос: почему светят звёзды? А ведь не будь Солнца — ближайшей к нам звезды, жизнь на Земле была бы невозможна.

К счастью, Солнце и звёзды существуют. Они представляют собой раскалённые плазменные шары самых разных масс, размеров и цветов. Сейчас это всем известный и никем не подвергаемый сомнению научный факт. Но ещё двести лет назад никто, и великие физики в том числе, не мог сказать, что представляют собой эти точечки на ночном небе и почему они такие разные? Почему одни звёзды яркие (Сириус, Вега), а другие едва видны в телескоп? Почему одни жёлтые, другие белые, а есть ещё оранжевые, красные и даже зелёные? И главное: почему звёзды светят? Любой обыватель мог сказать: «Наука бессильна!». Он не добавлял слово «пока», будучи уверен, что звёзды — это все знают! — фонарики, пришпиленные к твёрдому небесному своду, а светят потому, что Бог вложил в них такое свойство!

Размеры звёзд зависят от их массы и возраста. На рисунке изображены сравнительные размеры Солнца, красного карлика, в 12 раз менее массивного, чем Солнце, молодого голубого сверхгиганта в 150 раз массивнее Солнца и старой звезды — красного сверхгиганта, масса которого в 5 раз больше солнечной.

Понадобились столетия, пока учёные, пользуясь научными методами, не только нашли ответы на эти вопросы, но и задали новые вопросы, а потом ответили и на них. Любой научный ответ приводит к новому вопросу и никогда не становится ответом окончательным. Так развивается наука.

К XIX веку ответ на вопрос, что же такое звёзды и почему они светят, ещё не был найден. Но огромная разница с предшествовавшими временами заключалась в том, что уже сформировалась наука, которая, встретившись с загадкой природы, разгадывала её научными методами. Наука в исследовании звёзд началась, когда звёзды «отлепили» от небесного свода, а сам свод «растворился» и стал необозримо огромным внеземным пространством. Помните у М. В. Ломоносова: «Открылась бездна звезд полна; Звездам числа нет, бездне дна»? Это XVIII век. А ведь веком раньше замечательный астроном Иоганн Кеплер (1571—1630) всё ещё считал небо твердью, а звёзды — светящимися линзочками.

Научный метод требовал, прежде всего, наблюдательных знаний: чтобы ответить на вопрос «почему?», нужно было сначала выяснить, сколько энергии звёзды излучают? Ведь если энергии требуется немного, то ответ один, а если много, то другой. А чтобы ответить на этот вопрос, нужно было определить расстояние до звёзд.

В 1838 году немецкий математик и астроном Фридрих Бессель (1784—1846) первым достоверно определил расстояние до довольно слабой звёздочки 61 Лебедя, которая описывала за год на небе довольно большую окружность. Бессель предположил, что на самом деле звезда не движется, а наблюдаемая окружность — отражение движения Земли по её орбите вокруг Солнца. Чем ближе звезда, тем больше окружность, которую она описывает на небе. Измерив угловой размер окружности, описываемой 61 Лебедя, и зная диаметр земной орбиты, Бессель рассчитал расстояние до звезды. Оказалось, 61 Лебедя находится от нас на огромном расстоянии — 10,3 светового года (современное значение 11,4 с. г.). Свету нужно более 10 лет, чтобы пройти этот путь! Так в астрономию пришёл ставший широко известным метод определения звёздных расстояний по параллаксу.

1. Точка обзора Земля (декабрь); 2. Точка обзора Земля (июнь); 3. Солнце; 4. Орбита Земли; 5. Угол параллакса; 6. "Ближайшая" звезда; 7. "Удалённые" звезды; 8. Объект. Годичным параллаксом называют угол, на который смещается звезда в течение полугода из-за того, что Земля движется по орбите вокруг Солнца. Зная этот угол и расстояние от Земли до Солнца, можно вычислить расстояние от Земли до ближайших звёзд.

В те же годы британский астроном Томас Хендерсон (1798—1844) методом параллакса определил расстояние до самой яркой звезды на южном небе — Альфы Центавра. Оно оказалось равным 3,25 светового года (современное значение 4,36 с. г.). Значит, звёзды подобны Солнцу — такие же огромные раскалённые тела, а точками они выглядят только потому, что находятся от нас во много раз дальше Солнца.

Затем удалось измерить и сколько энергии излучают Солнце и звёзды. Энергия эта оказалась настолько огромной, что долгое время загадка звёздного излучения представлялась неразрешимой. Естественно, учёные предлагали разные гипотезы. Начали с самой простой идеи: звёзды нагреты до очень высоких температур. От температуры видимой поверхности (её называют фотосферой) зависит цвет звезды. Фотосфера Солнца нагрета до 5800 К (чтобы перевести температуру из Кельвинов в привычные нам градусы Цельсия, надо вычесть 273, таким образом, температура Солнца около 5500

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Очерк второй. Эйнштейн против Паули. Единая теория поля

Наука и жизнь
О чем говорит картошка и другие безумства CES 2020 О чем говорит картошка и другие безумства CES 2020

О крупнейшей международной выставке электроники Consumer Electronics Show 2020

Популярная механика
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
10 вещей, возникших благодаря войнам 10 вещей, возникших благодаря войнам

Война, как ни странно, способна не только на разрушение, но и на созидание

Популярная механика
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
100 изобретений, которые изменили мир: часть 1 100 изобретений, которые изменили мир: часть 1

Список изобретений, которые сыграли важную роль в становлении человечества

Популярная механика
Странная весна в Антарктике, или почему уменьшилась озоновая дыра Странная весна в Антарктике, или почему уменьшилась озоновая дыра

Озоновая дыра стала меньше, но восстановление озонового слоя не ускорилось

Наука и жизнь
Плоские утехи Плоские утехи

Женщины бьют тревогу: современные мужчины устали от секса

GQ
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

Имбирь сочетает в себе тонкий аромат, умеренно жгучий вкус и полезные свойства

Наука и жизнь
Добро не тонет: как и почему эволюция помогает добрым и наказывает злых Добро не тонет: как и почему эволюция помогает добрым и наказывает злых

Оказывается, плохие типы проигрывают не только в диснеевских мультфильмах

Maxim
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Таблетки от обжорства Таблетки от обжорства

Как правильно принимать ферменты

Лиза
Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре

Происхождение Вселенной всегда волновало людей

Наука и жизнь
Кажется, второй сезон «Чудотворцев» еще лучше первого Кажется, второй сезон «Чудотворцев» еще лучше первого

Первые эпизоды «Темных времен» это правда восторг

GQ
К баллистическому будущему К баллистическому будущему

Траектория движения космических аппаратов строится с учетом разных соображений

Популярная механика
Как приготовить идеальные мидии: замороженные и очищенные или в раковинах Как приготовить идеальные мидии: замороженные и очищенные или в раковинах

Когда хочется морепродуктов, а начальник не отпускает к побережью

Playboy
Уроки на экваторе Уроки на экваторе

Месяц в деревне в Кении глазами волонтера-учительницы из России

Вокруг света
Колонизация Венеры и другие амбициозные космические проекты СССР Колонизация Венеры и другие амбициозные космические проекты СССР

Грандиозные космические прожекты Советского Союза, которые не были реализованы

Maxim
«Насильно мил не будешь» «Насильно мил не будешь»

Что мы можем назвать противоположностью любви?

Psychologies
Дэвид Солой: Турбулентность. Отрывок из романа Дэвид Солой: Турбулентность. Отрывок из романа

Герои книги — 12 человек с разными судьбами

СНОБ
Страх благополучия: почему у меня мало денег? Страх благополучия: почему у меня мало денег?

Почему мы сами бессознательно запрещаем себе финансовое благополучие?

Psychologies
8 самых красивых взлетно-посадочных полос в мире 8 самых красивых взлетно-посадочных полос в мире

Восемь аэропортов, посадка в которых подарит потрясающие виды в иллюминаторе

Forbes
Формируем полезные привычки: три лайфхака Формируем полезные привычки: три лайфхака

Как без лишних усилий развить и закрепить желаемое поведение

Psychologies
Боже, храни королеву! Как Елизавета Вторая победит внука-подкаблучника и его политкорректную Меган Боже, храни королеву! Как Елизавета Вторая победит внука-подкаблучника и его политкорректную Меган

Скандал с принцем Гарри и его женой поставил британскую монархию перед кризисом

СНОБ
«Лебедь» возвращается «Лебедь» возвращается

Ту-160 сегодня готовится ко второй жизни

Популярная механика
Сергей Минаев — об итогах десятилетия Сергей Минаев — об итогах десятилетия

Сергей Минавев — каким исследователи из будущего увидят наши 2010-е

Esquire
Александр Цыпкин: «Блокирую всех, кто не выказывает восхищения. Почти...» Александр Цыпкин: «Блокирую всех, кто не выказывает восхищения. Почти...»

Слово «неудобно» вообще не про меня

Караван историй
До и после Гагарина: как становятся космонавтами До и после Гагарина: как становятся космонавтами

Что происходит за стенами ЦПК, которому стукнуло аккурат 60 лет

Популярная механика
Жить чуть лучше: 7 простых и полезных привычек, которые вы заведете легко Жить чуть лучше: 7 простых и полезных привычек, которые вы заведете легко

Рассказываем, как стать здоровее и счастливее, не прикладывая больших усилий

РБК
Луис Альберто Урреа — финалист Пулитцеровской премии, написавший роман про большую мексиканскую семью, проживающую в США. Публикуем его фрагмент Луис Альберто Урреа — финалист Пулитцеровской премии, написавший роман про большую мексиканскую семью, проживающую в США. Публикуем его фрагмент

Чтение Esquire: роман Луиса Альберто Урреа «Дом падших ангелов»

Esquire
Открыть в приложении