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

Тайны замка Во Тайны замка Во

Приютские девочки уже расселись, каждая на своё место

Наука и жизнь
На пороге нового катаклизма: почему России и миру предстоят грозные 2020-е На пороге нового катаклизма: почему России и миру предстоят грозные 2020-е

В чем радикальное отличие завершившегося десятилетия 2010-х от предыдущих

Forbes
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

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

Дилетант
История ученого, который пожертвовал жизнью, чтобы описать симптомы укуса ядовитой змеи История ученого, который пожертвовал жизнью, чтобы описать симптомы укуса ядовитой змеи

Карл Петерсон Шмидт вел дневник с момента укуса до самой смерти

Maxim
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
Железная леди Железная леди

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

GQ
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
Porsche Macan Turbo. Быстро, очень быстро, гораздо быстрее Porsche Macan Turbo. Быстро, очень быстро, гораздо быстрее

Ровно за 4 секунды новый Porsche Macan Turbo набрал первые 100 км/ч

4x4 Club
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Вторжение Вторжение

Здесь делают самую продвинутую графику для мирового кинематографа

Популярная механика
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Как нельзя носить золото: самые частые ошибки девушек с ювелирными украшениями Как нельзя носить золото: самые частые ошибки девушек с ювелирными украшениями

Как нельзя носить золото — как металл, так и оттенок

Cosmopolitan
Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
Деньги ходят по Wi-Fi Деньги ходят по Wi-Fi

Стремительное развитие онлайн-банкинга — тренд последних лет для банков

Эксперт
Самуил Маршак против Владимира Ленина Самуил Маршак против Владимира Ленина

Доктор Фрикен — совсем другой Маршак, нежели тот, к которому мы привыкли

Дилетант
«Дорога пролетела как один миг». Чем известен министр Евгений Дитрих «Дорога пролетела как один миг». Чем известен министр Евгений Дитрих

Несколько интересных фактов о министре транспорта Евгении Дитрихе

РБК
Именной фонд Именной фонд

Как Таруса запустила по России вторую волну переименований улиц и площадей

Огонёк
Тюнинг по-японски Тюнинг по-японски

Японский архитектор и его российские коллеги преобразили загородный дом

SALON-Interior
5 ситуаций, когда не стоит сохранять брак 5 ситуаций, когда не стоит сохранять брак

Мы жили в плену иллюзий, а на деле мы совсем разные люди

Psychologies
Физикам впервые удалось надолго запереть свет в нанорезонаторе Физикам впервые удалось надолго запереть свет в нанорезонаторе

Физики смогли поймать электромагнитную волну в резонатор крошечного размера

Популярная механика
«Никто никогда мне ничего не дарил»: миллиардер Алишер Усманов дал интервью FT «Никто никогда мне ничего не дарил»: миллиардер Алишер Усманов дал интервью FT

Российский миллиардер Алишер Усманов впервые за десять с лишним лет дал интервью

Forbes
Ассорти для героя Ассорти для героя

Большой шоколадный квест по Бельгии

Вокруг света
Кровь застыла в жилах: чем так хорош новый «Дракула» от создателей «Шерлока» Кровь застыла в жилах: чем так хорош новый «Дракула» от создателей «Шерлока»

Вышел главный сериал нового года – экранизация романа Брэма Стокера «Дракула»

Forbes
Нечаянно нагрянет Нечаянно нагрянет

GRAZIA рассказывает три истории о встречах, с которых началась большая любовь

Grazia
8 фактов о русских почтовых марках 8 фактов о русских почтовых марках

13 января 1858 года поступила в обращение первая российская почтовая марка

Maxim
Бенедикт Камбербэтч и еще 5 жертв, которые перехитрили своих похитителей Бенедикт Камбербэтч и еще 5 жертв, которые перехитрили своих похитителей

Вы бы смогли сохранить хладнокровие, окажись на месте героини триллера?

Cosmopolitan
Сюррогатный гений Сюррогатный гений

Сальвадор Дали был куда более нормален, чем это принято считать

Maxim
«Выбирают, кто меньше пил»: как накажут, если передал каршеринг другому «Выбирают, кто меньше пил»: как накажут, если передал каршеринг другому

Какие штрафы операторы каршеринга накладывают за передачу управления

РБК
Тайны снов в вопросах и ответах Тайны снов в вопросах и ответах

Что означают таящиеся во снах символы и образы?

Psychologies
Удары судьбы: почему бриллианты переживают не самый блестящий период Удары судьбы: почему бриллианты переживают не самый блестящий период

Избыточное предложение редкого и уникального товара дало сбой для всей отрасли

Forbes
Открыть в приложении