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

Тайна гибели академика Легасова Тайна гибели академика Легасова

В апреле 1988 года был обнаружен повесившимся Валерий Легасов

Дилетант
Вместо силы Вместо силы

Разбираемся, что такое функциональный тренинг

GQ
Что мы знаем о внеземных жителях 130 лет спустя? Что мы знаем о внеземных жителях 130 лет спустя?

Как мечтали в прошлом о жизни на других планетах, и как о ней рассуждают сейчас?

Наука и жизнь
Что нужно знать про Дональда Серроне? Что нужно знать про Дональда Серроне?

Рассказываем о бойце, с которым сразится Конор Макгрегор

GQ
Почему комары кусают не всех Почему комары кусают не всех

Комары кусают не всех — это факт

Наука и жизнь
Что делать, когда у вас нет настроения заняться сексом? Что делать, когда у вас нет настроения заняться сексом?

Заниматься сексом, которого совершенно не хочется – своего рода обман

GQ
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
«Будто хлебнула говна и закалилась»: как токсичные руководители разрушают свои компании «Будто хлебнула говна и закалилась»: как токсичные руководители разрушают свои компании

Как жесткая управленческая политика влияет на продуктивность сотрудников?

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

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Подчёркиваем талию: как правильно и красиво завязывать пояс Подчёркиваем талию: как правильно и красиво завязывать пояс

Пояс не только удобный, но и красивый аксессуар женского гардероба

Cosmopolitan
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

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

Наука и жизнь
Самые частые ошибки с сапогами, которые мы совершаем: не делай так! Самые частые ошибки с сапогами, которые мы совершаем: не делай так!

Как не стоит носить сапоги и почему

Cosmopolitan
Ладан для народа Ладан для народа

Благовония как национальное достояние Йемена

Вокруг света
Необходимая оборона: что значит переквалификация обвинения сестрам Хачатурян Необходимая оборона: что значит переквалификация обвинения сестрам Хачатурян

Сестрам Хачатурян переквалифицируют обвинение с убийства на необходимую оборону

Forbes
Неизвестные X и Y Неизвестные X и Y

Как и, главное, зачем природа разделила обитателей земли на юношей и девушек

Вокруг света
C широко открытыми глазами: почему мы больше не верим фильмам о любви C широко открытыми глазами: почему мы больше не верим фильмам о любви

Кинокритик разбирается с тем, почему мы перестали верить в любовь на экране

Forbes
Уроки на экваторе Уроки на экваторе

Месяц в деревне в Кении глазами волонтера-учительницы из России

Вокруг света
Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог

Широкомасштабный проект циклопических железных дорог Третьего рейха

Популярная механика
Идем на рекорд! Как научиться быстро читать Идем на рекорд! Как научиться быстро читать

Как научиться быстро читать без профессиональной подготовки за короткие сроки

Cosmopolitan
Честное имя. Почему в нашей стране нет института репутации и когда он возникнет Честное имя. Почему в нашей стране нет института репутации и когда он возникнет

Понятие репутации за последние десятилетия в России оказалось полностью размыто

СНОБ
Экстремал, подвинься: для кого сделали GoPro Hero 8 Black Экстремал, подвинься: для кого сделали GoPro Hero 8 Black

К нам на тест попала новейшая экшен-камера GoPro Hero 8 Black

Популярная механика
5 частых ошибок, которые парни совершают когда делают «это» в первый раз 5 частых ошибок, которые парни совершают когда делают «это» в первый раз

Хит-парад ошибок, которых стоит избегать во время интимной близости

Playboy
На один раз На один раз

Не успели мы привыкнуть к тканевым маскам, как экоактивисты бросили им вызов

Vogue
Новый Audi Q3. Как VW Tiguan, только лучше Новый Audi Q3. Как VW Tiguan, только лучше

Брифинг перед тест-драйвом нового Audi Q3 в Неаполе получился многообещающим

4x4 Club
Наследников у вождей не бывает Наследников у вождей не бывает

25 мая 1922 года у Ленина случился удар. Казалось, он не выживет

Дилетант
Зигзаг неудачи. Что случилось с российским ТВ за минувшее десятилетие Зигзаг неудачи. Что случилось с российским ТВ за минувшее десятилетие

Самое скверное, что произошло с ТВ в 2010-е, — оно стало форпостом безопасности

СНОБ
Мама-монархия: почему из женщин получаются лучшие правители Мама-монархия: почему из женщин получаются лучшие правители

Многие государства достигли своего расцвета именно под женским управлением

Maxim
Железная леди Железная леди

И сегодня 61‑летней актрисе есть что показать и чем поделиться

GQ
Властелин обручального кольца: история единственной любви Дж. Р. Р. Толкина Властелин обручального кольца: история единственной любви Дж. Р. Р. Толкина

Его книги стали классикой, а фильмы по ним вошли в золотой фонд кинематографа

Psychologies
Биби Истон: 44 главы о 4 мужчинах. Отрывок из книги Биби Истон: 44 главы о 4 мужчинах. Отрывок из книги

Биби ведёт дневник, в котором записывает выдуманные истории

СНОБ
Открыть в приложении