Очерки о Вселенной - Воронцов-Вельяминов Борис Александрович (книги бесплатно без TXT) 📗
Звезды с одинаковым обозначением, но с добавлением букв А, В или С, являются компонентами двойных и тройных звездных систем. Не трудитесь разобраться как следует в этих обозначениях с целью, положим, найти потом эти звезды на небе. Среди них только четыре звезды около 1-й звездной величины: Сириус, Альтаир, Процион и а Центавра. Еще шесть кое-как видны невооруженным глазом и то лишь в безлунную ночь. Все же остальные звезды списка видны только в телескоп.
Таким образом, из двух десятков наиболее ярких звезд четыре (20%) оказываются ближайшими, а из 2 000 000 звезд от 9-й до 12-й видимой звездной величины ближайшими являются только 20, или 0,001%! Эти звезды малого блеска составляют большинство среди близких звезд, а *ак как таких слабых звезд вообще на небе чрезвычайно много, то неудивительно, что надо было затратить много времени, чтобы выловить их из этой гущи. Около половины их выловлено за последние тридцать лет.
На рис. 150 изображено распределение абсолютных величин и спектральных классов ближайших звезд. Это диаграмма «спектр - светимость». На ней все звезды располагаются примерно вдоль диагонали. Это - крайне любопытный факт, значение которого мы скоро выясним.
Рис. 150. Ближайшие к Солнцу звезды, расположенные согласно их абсолютной величине и спектральному классу. Это диаграмма 'спектр - светимость'
Обратим внимание на то, что 12 звездных систем нашего списка кратные (10 двойных и 2 тройные). Одиночество среди звезд не столь распространено, как думали после первых открытий двойных звезд. Далеко не все звезды живут бобылями, как наше Солнце (если, конечно, не иметь в виду планеты). Новейшие открытия прибавляют к списку соседей Солнца только звезды малой светимости. Мы похожи на рыбаков, выудивших сначала крупную рыбу и принявшихся затем за мелочь. Однако прибавление с течением времени новых звезд к нашему графику убеждает нас в том, что внутри принятых границ пространства мы уже выловили не меньше половины всех существующих там звезд. Если бы в этой области было еще много не открытых звезд, то их существование сказалось бы на скоростях движения тех звезд, которые мы уже знаем.
Итак, на рассматриваемой нами звездной «жилплощади», вернее, в данной кубатуре, еще не все жильцы учтены, но большинство (во всяком случае не меньше половины) их налицо, и пора сделать выводы о том, в какой же компании находится наше Солнце, какова характерная проба, взятая из этого звездного винегрета, данные о котором мы заимствуем здесь у астронома Бока.
Среди наших соседей нет наиболее горячих звезд класса В, и вообще звезды горячее Солнца составляют уже меньшинство, в противоположность тому, что давал первый список.
Быть может, еще характернее отсутствие здесь гигантов, а тем более сверхгигантов, как с точки зрения светимости, так и размеров. Самыми рядовыми и частыми жильцами в нашей кубатуре являются красные карлики, более холодные и маленькие, чем Солнце, с гораздо более низкой светимостью. Они составляют половину звездного населения.
Белые карлики, подобные спутнику Сириуса, вовсе не исключительные уродцы, как думали было вначале. Уже в нашем небольшом объеме, совсем рядом с Солнцем, мы обнаружили троих и, - смотрите сами, - они присутствуют в равном числе с «нормальными» белыми звездами, такими, как Сириус и Процион.
Если еще учесть трудность открытия белых карликов, то надо думать, что среди не открытых еще соседей, кроме красных карликов, можно рассчитывать найти также и белые карлики. Например, до 1935 г. было известно всего лишь три белых карлика (все вблизи Солнца), а уже на следующий год их попалось при определении параллаксов еще восемь штук, все более далекие. Самый яркий по видимому блеску - это спутник Сириуса 7-й звездной величины, многие же другие - около 12-й звездной величины и слабее.
В настоящее время астроном Лейтен отнес к белым карликам уже около 250 звезд. Есть основания предполагать, что белые карлики составляют около 1% от общего числа звезд в единице объема. В 1963 г. Лейтен открыл белые звезды - пигмеи. Самым малым из известных белых и голубых пигмеев является, по-видимому, горячая звезда LP 768-500 в Ките. Она имеет блеск 18m,2. Собственное движение ее огромно: 1",18 в год, следовательно, звезда должна быть довольно близка к нам. Если принять расстояние до нее в 48 световых лет, то она будет в 100 000 раз слабее и в 160 раз меньше, чем белые карлики типа спутника Сириуса. Ее диаметр будет в 100 раз меньше солнечного, т. е. такой же как у Земли! В ее спектре не видно никаких линий.
Для белого пигмея LP 357-186 Лейтен допускал даже размер вдвое меньший, чем размер нашей Луны и плотность порядка 200 млн. г/см3. Впрочем, незнание точного расстояния дает только порядок всех этих величин.
Особенно интересно открытие пары пигмеев LP 101-15/16 15m,8 с годичным движением 1", 62. Один член пары - белый пигмей, а другой - красный, холодный, причем половину из многочисленных линий в его спектре отождествить пока еще не удалось. Этот спектр предстоит изучать дальше.
Теоретические соображения В. А. Амбарцумяна, Цвикки и других приводят к выводу о возможности существования звезд, состоящих из нейтронов или из тяжелых элементарных частиц - гиперонов. Не имея электрического заряда, такие частицы могут быть сближены гораздо сильнее, чем ядра и электроны в белых карликах. В результате такие звезды могут иметь диаметр всего лишь в несколько километров и совершенно фантастическую плотность - порядка плотности атомных ядер и даже большую (около 1015 г /см3).
Нейтронные звезды должны, по теории, излучать интенсивные рентгеновские лучи. Хотя в пространстве с высотных ракет такие лучи и обнаружены недавно, но их источником оказываются, по-видимому, не нейтронные звезды, а некоторые другие небесные тела. Словом, существуют ли реально названные выше виды сверхплотных звезд, допускаемых теорией, пока не известно.
Наконец, в теории относительности допускается существование очень массивных тел такой большой плотности, достигнутой вследствие катастрофического спадения (коллапса), что излучение из них не выходит наружу. Такое горячее, представляющееся фантастическим небесное тело нельзя собственно и называть звездой, так как оно совсем не светится. Обнаружить его существование можно было бы только по производимому им притяжению других тел. Подробнее об этом будет сказано в последнем разделе гл. 8.
Распределение светимостей звезд
Рис. 150 уже показал нам, что в окрестностях Солнца, где звездное население может считаться изученным наиболее полно, слабых звезд, имеющих малую светимость и излучающих мало света, - большинство. Однако для решения целого ряда вопросов чрезвычайно важно знать точное распределение звезд по их светимости. Светимость звезд растет с их массой, но гораздо медленнее, чем масса.
Для выяснения этих вопросов надо объединить должным образом результаты изучения ярких звезд с результатами изучения ближайших звезд. Иначе, ограничиваясь только первыми данными, мы не учтем существования карликов, а внутри сферы радиусом 16 световых лет мы не имеем ни одного гиганта. Если бы мы увеличили радиус сферы с шестнадцати, скажем, до ста шестидесяти световых лет, чтобы внутри оказалось достаточное число гигантов (тогда их число в единице объема можно было бы уверенно оценить), мы бы «потеряли» много карликов. Чем больший объем пространства вокруг себя мы возьмем, тем больший процент существующих в нем карликов останется для нас пока не известным, так что к истине можно приблизиться, лишь комбинируя упомянутые два способа подсчета звезд.
До 14-15-й абсолютной звездной величины наши данные надежны, число же более слабых звезд приходится лишь угадывать, но в общем оно, несомненно, уменьшается, как показывает рис. 151, представляющий так называемую «кривую светимости».
