КАК УСТАНОВИЛИ ПОРЯДОК В ЗВЕЗДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ?

В многообразии бесчисленного множества звезд астрономы установили порядок, разбив звезды на классы по их светимости. Звезды, излучающие свет больше нашего Солнца в тысячи раз, называются гигантами. Звезды с малой светимостью называют карликами. Наше Солнце по своей светимости и по размерам — средняя звезда. По цвету звезды тоже отличаются друг от друга, а цвет звезды связан с температурой ее поверхности. По спектру звезды, как по паспорту, можно определить ее характерные особенности. Так, наше Солнце и подобная ему звезд Капелла (альфа Возничего) относятся к одному классу. Они обе желтого цвета, имеют температуру поверхности 6000°, в их спектрах присутствуют линии магния, натрия, железа. Звезды Антарес, Бетельгейзе — красные ги-. ганты с температурой поверхности 3000% в их спектрах выделяются сильные полосы оксида титана. Звезды Вега, Сириус — белые, с температурой поверхности 10 000°, имеют спектры с наибольшей интенсивностью линий водорода. Голубовато-белая звезда с наибольшей звездной температурой 30 000° — звезда (греч. "лямбда") Ориона. Сопоставление светимостей звезд с их спектральными классами позволило установить некий порядок во множестве звезд. Ученые Герцшпругн и Рессел в 1905 — 1913 годах составили диаграмму для звезд и оказалось, что звезды на ней располагаются не хаотично, а в определеном порядке, образуя несколько последовательностей. Гиганты и сверхгиганты в правом верхнем углу, карлики в левом нижнем, большинство звезд расположились вдоль наклонной линии, идущей слева направо сверху вниз. Это главная последовательность. Из-за своей большой светимости звезды-гиганты и сверхгиганты видны с таких колоссальных расстояний, с которых звезды-карлики были бы просто не видны. Из диаграммы следует, что в природе значительно больше звезд средней светимости и карликов, чем гигантов и тем более сверхгигантов. Диаграмма помогает разобраться в характеристиках звезд, она также отражает пути развития звезд, их эволюцию.

ЧТО ТАКОЕ КВАЗАРЫ?

Квазары — наиболее далекие из доступных наблюдениям объекты Вселенной. Расстояние до некоторых, квазаров превышают 10 млрд. световых лет. Их название образовано из слов "квазизвездные радиоисточники" (от лат. квази — якобы, как будто). Квазары обладают гигантской светимостью.

Наиболее удивительные особенности этих объектов в том, что они небольшие по размерам, но выделяют поистине чудовищную энергию во всех областях спектра электромагнитных волн, особенно в инфракрасной области. Ученые определили, что один квазар излучает энергии больше, чем вся наша Галактика, примерно в 10000 раз. По своим свойствам квазары похожи на активные ядра галактик. Пока до сих пор точно не установлены происхождение и источники энергии квазаров, изменения их яркости. Многие астрофизики считают, что светимость этих объектов поддерживается не термоядерными источниками. Энергия квазаров — это гравитационная энергия, которая выделяется за счет катастрофического сжатия (коллапса), происходящего в ядре галактики. Много существует гипотез и предположений относительно природы этих объектов. Вселенная поставила перед пытливым умом человека, может быть, самую сложную из своих загадок. Ее решение когда-нибудь обязательно будет получено, и человек познает новые законы превращения материи.

ЧТО ТАКОЕ КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ?

Мировое пространство пронизывают потоки космического излучения — это частицы атомов, которые путешествуют вне земной атмосферы со скоростью, близкой к световой. Проникая в земную атмосферу, они сталкиваются с атомами воздуха в результате чего создаются новые частицы, также с огромными скоростями. Эти частицы вызывают появление электрического заряда в любом веществе и в любом месте на Земле и над Землей, днем и ночью (ученые сделали вывод, что эта радиация, т.е. излучение, не зависит от Солнца). Космические аппараты регистрируют это излучение и в космосе, поэтому его назвали космическими лучами. Космические лучи бомбардируют нашу Землю уже в течение миллиардов лет, и их воздействие не оказало вредного влияния на жизнь на Земле.

Науке пока неизвестна причина происхождения космических лучей. Физики, изучающие свойства материи, пытаются уловить частицы, прилетающие к нам из космоса, с помощью специальных фотопластинок с толстослойными эмульсиями. Пронизывая такие эмульсии, космические лучи оставляют на них свои следы — треки. По характеру трека ученые могут многое узнать о пролетевшей частице. Из-за того, что частицы не могут пробиться сквозь толщу земной атмосферы, физики устанавливают свои приборы на самолетах, шарах-зондах, спутниках. Именно космические аппараты могут произвести в изучении космических лучей настоящий переворот. Они сделали доступной для исследователей "лабораторию", где регистрация космических лучей ведется уже на протяжении миллиардов лет. Эта "лаборатория" — Луна. Ее поверхность, не защищенная атмосферой, подвергается непрерывной "обработке" частицами космических лучей.

И лунные породы хранят следы этих ударов. Изучение таких следов уже началось. С Луны на Землю доставили образцы лунного грунта. После специальной обработки в кристаллах лунного вещества обнаружили необычно длинные треки частиц космического излучения. Несмотря на то, что наилучшие условия для исследования космических лучей существуют на нашей древней спутнице — Луне, ученые ведут поиски их следов в различных средах: в земной коре, в арктических льдах, в древних отложениях, на дне океанов и даже в старинных стеклах и зеркалах...

ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ В КОСМОСЕ

В природе должны существовать экзотические объекты, предсказанные в XVIII веке выдающимся французским математиком и астрономом П.Лапласом (1749—1877).

Великий ученый Альберт Эйнштейн в общей теории относительности доказал возможность существования черных дыр. И хотя они еще до сих пор не обнаружены, есть факты, подтверждающие эту гипотезу. Звезды — это эволюционирующие объекты, т.е. они находятся в постоянном изменении, развитии. Они, как и люди, рождаются, живут, умирают. И хотя за все время существования цивилизации на небе не исчезло и не появилось ни одной заметной глазу звезды (если не считать вспышек сверхновых и новых звезд), звезды не остаются неизменными. Постепенно термоядерное топливо в них выгорает и звезда "стареет". Чем больше масса звезды, тем быстрее проходит она свой жизненный путь, становится красным гигантом, а затем может превратиться в белый карлик и очень медленно остыть, или же под действием гравитационного поля сжаться до ядерной плотности, став нейтронной звездой, или же взорваться, как сверхновая, или же стать звездой-невидимкой под названием "черная дыра". Из теории относительности Эйнштейна существование этих необычных объектов следует с неизбежностью. Силы тяготения связаны с физическими свойствами самого пространства. Оказывается, любое тело не просто существует в пространстве само по себе, но изменяет "вокруг себя" его геометрию. В повседневной жизни мы не замечаем искривленности пространства, так как приходится иметь дело со сравнительно небольшими массами, но в космосе объекты могут иметь колоссальную массу, а, следовательно, и мощное гравитационное поле, искривлять пространство подобно тому, как массивный шар прогибает натянутую сетку.

На такой поверхности какой-нибудь легкий шар будет скатываться в направлении к тяжелому, как бы притягиваясь к нему. Теория предсказала, а наблюдения подтвердили, что лучи звезд искривляются Солнцем. Астрономы наблюдают это во время полных солнечных затмений. Мощное гравитационное поле массивной звезды так сильно сжимает ее вещество, что не только вещество, но даже и электромагнитное излучение (радиоволны) не могут выйти из звезды, и она перестает быть видимой. Все — вещество, любой вид излучения — будет как бы проваливаться в невидимую дыру. Поистине экзотика! Ученые рассчитали гравитационный радиус, при котором небесное тело может превратиться в черную дыру. Для звезды типа нашего Солнца он составляет 3 км. В черную дыру могут превратиться массивные звезды (крупнее нашего Солнца во много раз!) при их катастрофическом сжатии — коллапсе. Звезда-коллапсар, т.е. черная дыра, улавливает излучение извне, но сама не выпускает наружу никаких излучений. Пространство и время в области коллапсара приобретают удивительные свойства: пространство стягивается в точку, т.е. фактически не существует, а время также перестает существовать. Для наблюдателя, оказавшегося бы на "краю" черной дыры, нет ни прошлого, ни настоящего, ни будущего. Гипотеза о черных дырах требует дальнейшей разработки, уточнения, новых фактов, подтверждающих или, может быть, опровергающих ее.

Вернуться в раздел: Энциклопедия Космоса и Вселенной

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ КОСМОСА. ВСЕЛЕННАЯ И ЕЁ УСТРОЙСТВО

Ключевые слова этой страницы: энциклопедия, космоса, вселенная, устройство.

Скачать zip-архив: Энциклопедия Космоса. Вселенная и её устройство - zip. Скачать mp3: Энциклопедия Космоса. Вселенная и её устройство - mp3.