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

Следствие по делу декабристов Следствие по делу декабристов

Офицеры на Сенатской площади и офицеры на допросах — совершенно разные люди

Дилетант

Перед нами веселый приключенческий роман, замешанный на историческом контексте

Esquire
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Кинотеатр «Юность» Кинотеатр «Юность»

Кинокритики хвалят Тимоти Шаламе за игру, редакторы моды — за стиль

Glamour
Единитная, удивная, разъятная… Единитная, удивная, разъятная…

Кто придумал знаки препинания и зачем они нужны

Наука и жизнь
Долго и счастливо. Как ЭКО перевернуло нашу жизнь Долго и счастливо. Как ЭКО перевернуло нашу жизнь

Благодаря исследованиям ученого Роберта Эдвардса родилось более 4 млн детей

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

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Это навсегда: пары российского кино, которые уже более 20 лет вместе Это навсегда: пары российского кино, которые уже более 20 лет вместе

Они вместе более 20 лет, и до сих пор с трепетом относятся друг к другу

Cosmopolitan
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Кто не без греха? Кто не без греха?

Пора узнать врагов в лицо – и выяснить, как с ними бороться

Cosmopolitan
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Биореактор внутри нас: как микробиота может управлять метаболизмом хозяина Биореактор внутри нас: как микробиота может управлять метаболизмом хозяина

Микробиота необходима для нормальной жизнедеятельности организма

Популярная механика
Белошвейка из Тура Белошвейка из Тура

Герцогиня де Шеврёз — виртуозная политическая интриганка эпохи двух кардиналов

Дилетант
Покров Богоматери Покров Богоматери

Звонят из музея. Говорят, пришёл странный мужик.Принёс две иконы XVIII века

Дилетант
Сюрреализм — это я! 9 фактов о Сальвадоре Дали Сюрреализм — это я! 9 фактов о Сальвадоре Дали

Самые невероятные истории из жизни знаменитого сюрреалиста

Вокруг света
Клад в лесу Клад в лесу

Архитектор Борис Уборевич-Боровский построил в лесу минималистский павильон

AD
Мой Сталинград Мой Сталинград

Когда началась война, я была студенткой мединститута

Наука и жизнь
Грюнвальдские мечи польских королей Грюнвальдские мечи польских королей

Грюнвальдская битва и пропавшие королевские регалии

Дилетант
Задержки развития речи и приступы гнева: ученые установили связь двух проблем Задержки развития речи и приступы гнева: ученые установили связь двух проблем

У детей с задержками в развитии речи в два раза выше риск возникновения истерик

Psychologies
«Трупный сигнал» возвещает наступление эры человека «Трупный сигнал» возвещает наступление эры человека

Колоссальные залежи трупов скота и самих людей - это маркер геологической эпохи

Популярная механика
Двенадцатая жена императора Двенадцатая жена императора

Шпионско-детективная история про румынскую танцовщицу, ставшую женой императора

Дилетант
Плохой зайка, негодная лужайка: почему нельзя стать хорошей матерью Плохой зайка, негодная лужайка: почему нельзя стать хорошей матерью

Почему невозможно стать хорошей матерью, даже отдав детям все свои силы и время

Cosmopolitan
Строго конфиденциально Строго конфиденциально

Хороший визажиcт в первую очередь психолог

Cosmopolitan
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
Хватит брать пример с героев стритстайла Хватит брать пример с героев стритстайла

Выставка Pitti Uomo вовсе не про красиво разодетых мужчин

GQ
Сухой остаток января: как марафон трезвости помогает миллионам британцев вернуть здоровье Сухой остаток января: как марафон трезвости помогает миллионам британцев вернуть здоровье

Как отказаться от алкоголя в январе?

Forbes
Фильм «Маяк»: мрачное путешествие в ад человеческой души Фильм «Маяк»: мрачное путешествие в ад человеческой души

Роберт Паттинсон и Уиллем Дефо играют в «Маяке» на пределе своих возможностей

GQ
Как правильно пользоваться Википедией Как правильно пользоваться Википедией

Как ссылаться в споре на Википедию и не краснеть

Maxim
Они считали себя плохими: диагноз «аутизм» в зрелом возрасте Они считали себя плохими: диагноз «аутизм» в зрелом возрасте

Многие люди, страдающие аутизмом, всю жизнь считали себя плохим

Psychologies
Шагающий город Шагающий город

Жители Кируны, переезжая, решили взять с собой город

Вокруг света
Открыть в приложении