Происхождение небесных тел - [10]

Теперь мы перейдём к ответу на вопросы — как произошли небесные тела.

2. Как рождаются звёзды

Ни один человек не мог, конечно, наблюдать, как рождаются, развиваются и гибнут звёзды: человеческой жизни для этого недостаточно, и несколько поколений людей, наблюдая за одной и той же звездой, не могут заметить в ней никаких изменений — так медленно эти изменения протекают. И если всё же учёные узнали, какие изменения происходят в звёздах, то этого они достигли на основании наблюдения не одной какой-нибудь звезды, а сразу многих.

Чтобы это было понятнее, приведём следующий пример. Может ли один человек узнать, как развивается дерево, если он будет наблюдать только за одним деревом? Нет. Жизни человека недостаточно, чтобы проследить весь рост вековых дубов или других таких же многолетних растений. Но когда мы видим в лесу молодую древесную поросль, взрослые деревья и повалившиеся лесные великаны, уже отжившие свой век, то, сравнивая их друг с другом, мы можем догадаться, каковы деревья в молодом возрасте и чем кончается история их жизни.

Совершенно так же учёные устанавливают, как рождаются и живут звёздные миры. Небо, простирающееся над нами, это как бы огромный звёздный лес. Мы видим в нём разные «деревья», т. е. звёздные системы — молодые и старые. Учёные наблюдают через телескопы различные состояния звёздных систем, о которых мы рассказывали раньше, и делают из этих наблюдений научные выводы.

В настоящее время еще не выяснено окончательно, из какой формы вещества формируются звёзды. Однако мы знаем, что во вселенной очень много такого, так сказать «неорганизованного» вещества, из которого могли бы сгущаться звёзды. Это облака разреженного газа и облака мелкой пыли. В нашей Галактике этого вещества примерно в тысячу раз меньше, чем во всех звёздах вместе взятых (в Галактике) и примерно в сто миллионов раз больше, чем в одной средней звезде. Мы упоминали, что такие облака газа и пыли наблюдаются нами в виде бесформенных светлых и тёмных пятен — туманностей. Кроме пыли и газа, во вселенной носится множество твёрдых камешков, которые могли произойти от слипания друг с другом отдельных пылинок. Такие камешки в мировом пространстве нам не видны, но некоторые из них, налетая на Землю, падают на неё и тем извещают нас о своём существовании. Некоторые камешки довольно крупные и их скорее надо назвать камнями.

Расчёты показывают, что звёзды могли бы образоваться из всех этих трёх видов вещества путём его сгущения под действием взаимного тяготения его частиц или вследствие слипания при столкновениях. Между прочим недавно обнаружены незамеченные ранее, очень маленькие на вид, тёмные образования. Они оказались сгущениями пыли, уплотняющимися к центру и, может быть, являющимися холодными зародышами будущих звёзд.

Подсчёты энергии, теряемой разными звёздами, показали, что звёзды, подобные Солнцу, при имеющихся у них запасах энергии могут светиться так очень долго — десятки миллиардов лет. Наиболее яркие, горячие, белые и голубоватые звёзды расходуют энергии так много, что подобную расточительную жизнь они могли начать не более одного — десяти миллионов лет назад. Возможно, что некоторые из гигантских и довольно разреженных горячих звёзд образовались совсем недавно. Среди них есть звёзды, энергично выбрасывающие газы со своей поверхности. Они тем более должны быть молоды, так как при подобном темпе потери своего вещества за какие-нибудь десять тысяч лет успели бы распылиться нацело.

Приходится признать, что наиболее молодые из звёзд — самые яркие и горячие, в несколько раз большие, чем Солнце, возникают из скоплений газа, пыли или камешков очень быстро, — так быстро, что мы поблизости от солнечной системы не встречаем звёзд в состоянии, предшествующем их превращению в яркую и горячую звезду. Найти поблизости зарождающуюся звезду очень трудно.

Сжимающийся быстро огромный комок газа или пыли по законам физики очень быстро разогревается, так что и пыль превращается в пары, в газ. Когда он достигает известной температуры, в нём должны начаться процессы превращения одних химических элементов в другие, сопровождающиеся выделением огромного количества энергии. А это поведёт к ещё большему разогреванию сжимающегося вещества, превращающегося в огромную, ярко светящуюся и горячую газовую звезду[1]. Тогда начинается основной вид превращения элементов — превращение водорода в гелий. Водород — самый лёгкий и обильный газ во вселенной. Он образует главную составную часть возникающих звёзд. Запасов водорода в звёздах так много, что по подсчётам превращение его в гелий с выделением такой энергии, какая наблюдается в звёздах, может занять миллиарды лет.

Но при сжатии вещества в шар, превращающийся в звезду, как правило, возникает быстрое вращение. Наблюдение показывает, что горячие и яркие молодые звёзды вращаются быстрее всего. На их экваторе вращение происходит со скоростью, доходящей до 500 км в секунду, тогда как скорость вращения Солнца на экваторе составляет всего 2 км/сек, а Земли — 400 метров в секунду. При подобной скорости вращения возникшей звезде угрожает распадение, подобно тому, как может разорваться слишком быстро вращающееся маховое колесо машины. Эту опасность создаёт так называемая центробежная сила, развивающаяся при вращении и стремящаяся удалить вращающееся тело и его частицы от оси вращения.