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

Пути и маршруты Пути и маршруты

Знаете ли вы, что подтолкнуло Леонарда Эйлера к созданию основ теории графов

Наука и жизнь
Новые законы – 2020 Новые законы – 2020

Рост минимальной оплаты труда, запреты на рыбалку, выплаты по уходу за ребенком

Лиза
Почему комары кусают не всех Почему комары кусают не всех

Комары кусают не всех — это факт

Наука и жизнь
Мо Янь: Лягушки Мо Янь: Лягушки

Каждую неделю Илья Данишевский отбирает для Сноба самое интересное из литературы

СНОБ
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

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

Наука и жизнь
Покупатель под лупой Покупатель под лупой

К чему приведёт регулирование сделок с искусством?

Robb Report
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
«Ради роста экономики на 4% в год изучайте историю 1960-х»: самые важные идеи Давоса-2020 «Ради роста экономики на 4% в год изучайте историю 1960-х»: самые важные идеи Давоса-2020

Отказ от погони за прибылью, привычка делиться и другие идеи Давоса-2020

Forbes
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
10 секретов успешных сториз 10 секретов успешных сториз

О секретах привлечения подписчиков с помощью сториз

Cosmopolitan
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Аномальные нейтрино из глубин космоса: физики недоумевают Аномальные нейтрино из глубин космоса: физики недоумевают

Физики развернули целую кампанию по поиску этих неуловимых частиц

Популярная механика
Двухсотлетний Тарас Двухсотлетний Тарас

Что не так в гоголевской хронологии истории Тараса Бульбы

Дилетант
8 лучших молодых футболистов России 8 лучших молодых футболистов России

Кто из нашей молодежи может пополнить состав сборной в ближайшее время

GQ
Крылья для людей Крылья для людей

История парусных кораблей

Вокруг света
«Для миллениалов это может сработать»: как устроена работа сервиса «Яндекс.Лавка» «Для миллениалов это может сработать»: как устроена работа сервиса «Яндекс.Лавка»

«Яндекс.Лавка» осваивает рынок доставки продуктов питания

Forbes
Месть пиратки Жанны Месть пиратки Жанны

За что и кому мстила предводительница пиратов?

Вокруг света
Как тюльпаны в XVII веке чуть не уничтожили экономику Голландии Как тюльпаны в XVII веке чуть не уничтожили экономику Голландии

Неожиданный экскурс в экономический кризис XVII века

Maxim
Бьюти-агенты Бьюти-агенты

Подборка натуральных косметических ингредиентов, которые действительно работают

Лиза
Молоко для 30-летних: как за 3 млн рублей создали бренд, который покорил «Магнит», Metro и «Аэрофлот» Молоко для 30-летних: как за 3 млн рублей создали бренд, который покорил «Магнит», Metro и «Аэрофлот»

Продукция комбината присутствует на полках федеральных ретейлеров

Forbes
Как посмотреть все драйверы в Windows 10 без установки сторонних приложений Как посмотреть все драйверы в Windows 10 без установки сторонних приложений

Управлять драйверами в Windows 10 можно с помощью лишь одной команды

CHIP
Счета за электричество: как светофор превратился в ловушку для водителей Счета за электричество: как светофор превратился в ловушку для водителей

Негаснущая стрелка на светофоре превратилась в ловушку для водителей

РБК
Как правильно пить джин: самые интересные способы и идеальная закуска Как правильно пить джин: самые интересные способы и идеальная закуска

Как пить джин, чтобы получить максимальное удовольствие от этого напитка?

Playboy
Рожать второго или заняться своей жизнью? Как принять решение Рожать второго или заняться своей жизнью? Как принять решение

Многих женщин мучает вопрос: планировать второго или дать себе шанс «выдохнуть»?

Psychologies
Юэн Макгрегор Юэн Макгрегор

Правила жизни актёра Юэна Макгрегора

Esquire
Как звезда «Сумерек» создала бренд экологичных украшений Как звезда «Сумерек» создала бренд экологичных украшений

Никки Рид производит ювелирные украшения с помощью старых материнских плат

Forbes
Костры амбиций Костры амбиций

У нашего поколения появился новый главный враг — эмоциональное выгорание

GQ
Четверо смелых: как участники рейтинга Forbes «30 до 30» заключили одну из крупнейших сделок в финтехе Четверо смелых: как участники рейтинга Forbes «30 до 30» заключили одну из крупнейших сделок в финтехе

Основатели Plaid продали свой стартап компании Visa за $5,3 млрд

Forbes
10 удивительных природных феноменов 10 удивительных природных феноменов

Мы восхищаемся природой, даже когда не понимаем её до конца

Популярная механика
6 сериалов для запойного просмотра 6 сериалов для запойного просмотра

Лучшие продолжительные телешоу, которые гарантированно скрасят наступивший 2020

Esquire
Открыть в приложении