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

Конец эпохи Аресибо Конец эпохи Аресибо

Cамый известный в мире радиотелескоп разрушился

Наука и жизнь
Сериалы на миллиард. Рейтинг богатейших телепродюсеров по версии Forbes Сериалы на миллиард. Рейтинг богатейших телепродюсеров по версии Forbes

Список настоящих магнатов зарубежного телевидения

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

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Автосалон во Франкфурте исчез. Каким мы его будем помнить Автосалон во Франкфурте исчез. Каким мы его будем помнить

Автомобильные журналисты вспоминают Франкфуртское мотор-шоу

РБК
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Самые полезные каши: лучшие крупы для здоровья и стройности Самые полезные каши: лучшие крупы для здоровья и стройности

Каша является одним из традиционных блюд исконно русской кухни

Cosmopolitan
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

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

Наука и жизнь
Коммуна в большом городе: первый инклюзивный коливинг открылся в Лос-Анджелесе Коммуна в большом городе: первый инклюзивный коливинг открылся в Лос-Анджелесе

Жилье в этом комплексе посильно для людей с разным достатком

Forbes
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Haval F7x. Безжалостный пожиратель УАЗов Haval F7x. Безжалостный пожиратель УАЗов

У китайских производителей на нашем рынке количество проданных машин все растёт

4x4 Club
10 примет времени, изменивших наш быт 10 примет времени, изменивших наш быт

Forbes представляет 10 самых ярких примет нашего времени

Forbes
Дороже золота Дороже золота

В Европе пьют (и обожествляют) вино, а в Азии — чай

Robb Report
Как безумный Майк Хьюз отправился за славой и погиб Как безумный Майк Хьюз отправился за славой и погиб

Пустыня Мохаве что-то шептала в темноте, пока Безумный Майк готовился к полету

Популярная механика
Чем полезен перец чили? Положительные эффекты и вред «горячего» овоща Чем полезен перец чили? Положительные эффекты и вред «горячего» овоща

Давай узнаем, в чем вред и польза перца чили

Playboy
Пыльные бури — взгляд из космоса Пыльные бури — взгляд из космоса

Песчаные и пыльные бури и их последствия

Наука и жизнь
Токсичность в коллективе: как распознать и обезвредить Токсичность в коллективе: как распознать и обезвредить

Какие они — токсичные сотрудники, как их распознать и вовремя «обезвредить»

Psychologies
Золотые часы и минуты Золотые часы и минуты

Сколько зарабатывают лондонские юристы на семейных спорах богатых россиян

Forbes
Почему нарциссы постоянно меняют правила Почему нарциссы постоянно меняют правила

Нарцисс использует все средства, чтобы контролировать окружающих

Psychologies
Обзор смартфона Redmi Note 8T: бюджетник с NFC и мощной батареей Обзор смартфона Redmi Note 8T: бюджетник с NFC и мощной батареей

Note 8T бьет все рекорды

CHIP
Объем 8D и «эффект Ким»: главные антитренды в наращивании ресниц Объем 8D и «эффект Ким»: главные антитренды в наращивании ресниц

7 самых странных способов наращивания ресниц

Cosmopolitan
В гостях у сказки В гостях у сказки

Юрий Колокольников дорос до семейного кино

Tatler
Прощай, легенда: жизнь Коби Брайанта на корте и за его пределами Прощай, легенда: жизнь Коби Брайанта на корте и за его пределами

Великий атлет запомнился не только спортивными достижениями

Forbes
Бенкендорф: под клеймом «душителя свобод» Бенкендорф: под клеймом «душителя свобод»

Во времена СССР шефа жандармов называли врагом свободолюбия и гонителем Пушкина

Дилетант
Иван Сорокин: От детского сада до вуза. Как меняется эффективность частного образования в России Иван Сорокин: От детского сада до вуза. Как меняется эффективность частного образования в России

Многие родители считают, что ребенка следует обучать чуть ли не с пеленок

СНОБ
Пять самых разбогатевших российских миллиардеров 2019 года: как они заработали $27 млрд? Пять самых разбогатевших российских миллиардеров 2019 года: как они заработали $27 млрд?

Пятеро самых удачливых участников российского списка Forbes

Forbes
Джуд Лоу — о «Новом папе», кайфе 40-летних и любимой газировке Соррентино Джуд Лоу — о «Новом папе», кайфе 40-летних и любимой газировке Соррентино

За ответами на волнующие нас вопросы о «Новом папе» мы обратились к Джуду Лоу

РБК
Деньги на тяге к знаниям: внучка экс-губернатора создала бизнес на $1 млрд, помогая работникам корпораций получать дипломы Деньги на тяге к знаниям: внучка экс-губернатора создала бизнес на $1 млрд, помогая работникам корпораций получать дипломы

Стартап Рейчел Карлсон оценивается в $1 млрд

Forbes
Харассмент: рассказываем, что это такое простыми словами Харассмент: рассказываем, что это такое простыми словами

Пора бы уже повысить свою осведомленность в этом непростом деле

Playboy
Скользкая тема Скользкая тема

Зимой резкие перепады температуры превращают дороги в сплошной каток

Лиза
Как копить на пенсию: советы американских консалтинговых компаний Как копить на пенсию: советы американских консалтинговых компаний

Сколько денег откладывать, чтобы поддерживать высокий уровень жизни на пенсии

Forbes
Открыть в приложении