Детская энциклопедия

Меню сайта











Гиганты и карлики в мире звезд

Количество энергии, излучаемое единицей поверхности звезды, скажем 1 м2, зависит от температуры звезды и растет с нею. У двух звезд с одинаковой температурой равные пло­щади их поверхности излучают одинаково. Значит, если у двух звезд одинаковой темпе­ратуры светимости различаются, например, в 100 раз, то во столько же раз различаются по своей площади и их поверхности. Большая поверхность в сумме излучает и больше энер­гии. Но у шаров, форму которых имеют звезды, поверхность пропорциональна квад­рату радиуса. Значит, в нашем примере звез­да, у которой при той же температуре свети­мость в 100 раз больше, имеет радиус или диа­метр в 10 раз больше.

Так, по светимости звезды, но с учетом раз­личия температур можно вычислить ее радиус. Оказалось, что разнообразие в размерах звезд громадно, хотя и меньше, чем в их светимости.

В мире звезд существуют и карлики, и гиганты. Наше Солнце и даже звезды значительно больше его считаются карликами. А ведь Солнце больше Земли по диаметру в 109 раз. Чем холоднее и краснее карлики, тем они меньше. Красные карлики меньше Солнца по диаметру раз в десять, и, по-видимому, они составляют большинство звездного «насе­ления». Чем звезды больше, тем реже они встре­чаются в пространстве. Особенно редко встре­чаются звезды-гиганты. В противоположность карликам они чем холоднее и краснее, тем больше, так что самыми огромными звездами являются красные гиганты. Диаметр красной звезды Бетельгейзе в созвездии Ориона более чем в 300 раз превышает диаметр Солнца, а красный Антарес в созвездии Скорпиона по диа­метру в 450 раз больше Солнца. Такие звезды обычно называют сверхгигантами. Желтый ги­гант Капелла из созвездия Возничего только в 12 раз больше Солнца. Одна из самых боль­ших ныне известных звезд — VV Цефея. Внутри этого гигантского шара могли бы уместиться орбиты планет вплоть до Юпитера. Такие звезды сверхгиганты очень редки. Благодаря своей громадной силе света они видны нам на огромных расстояниях. С расстояния в 7 раз большего, чем расстояние до ближайшей звезды, наше Солнце выглядело бы слабой звездочкой, не видимой простым глазом, а звезды-сверхгиганты с этого рассто­яния сверкали бы ярче планеты Венеры.

Массы звезд различаются не так сильно, как их светимости и размеры, хотя чем больше светимость звезды, тем больше и ее масса. Чтобы уравновесить сверхгиганта, брошенного на чашку весов, на другую чашку пришлось бы положить несколько десятков звезд, подобных Солнцу, и еще больше красных карликов, так как они в несколько раз легче Солнца.

Поделив массу звезды на ее объем, мы уз­наем среднюю плотность звезды. Средняя плот­ность Солнца в 11/2 раза больше плотности воды, а у красных карликов она много больше. Если бы была жидкость с такой плотностью, то в ней, как пробки, могли бы плавать утюги и паровозы. У гигантов и сверхгигантов плот­ность газов, из которых они состоят, очень мала — в тысячи и в миллионы раз меньше плотности обычного воздуха.

Особенно большой интерес представляют собой редко встречающиеся звезды — белые карлики. Так они названы за свой белый цвет и малые размеры. Эти белые и горячие звезды имеют массу примерно такую же, как Солнце, или несколько меньшую. Но эта масса утрамбована в малом объеме. Например, спут­ник Сириуса меньше Солнца по диаметру в 30 раз, а по объему — в 27 тыс. раз. В результате его средняя плотность примерно в 30 тыс. раз больше плотности воды. Спичечная короб­ка, если бы ее можно было наполнить веще­ством спутника Сириуса, могла бы уравновесить вес школьников почти целого класса. У неко­торых других белых карликов плотность еще больше, и их вещество в объеме спичечной ко­робки уравновесило бы тепловоз.

Что же это за необычное вещество? Оказывает­ся, это такие же газы, какие мы знаем на Земле, только они находятся в особом состоянии. Атомы газов — сложные системы. Они состоят из ядер и обращающихся вокруг них электронов. Под действием давления их нельзя сблизить друг с другом больше, чем до взаимного касания их систем, не нарушив эти системы. В недрах белых карликов при очень высокой темпера­туре атомы носятся с бешеной скоростью и при столкновениях разрушают себя. Из систем ядер и обращающихся вокруг них электронов они превращаются в неправильную смесь, «мешанину» из ядер и электронов. Размеры последних гораздо меньше размеров атомов как систем. Поэтому такие разрозненные час­тицы можно сблизить гораздо теснее, отчего получается необычайно плотное вещество. Силой, сдавливающей газ до состояния плотного вещества, является вес вышележащих слоев звезды.

 

Итак, и невообразимо разреженные сверх­гиганты, и чудовищно плотные белые карлики состоят из раскаленных газов; иногда эти газы в звездах имеют такие свойства, какие неиз­вестны у нас на Земле.

Это еще один пример того, как изучение звезд помогает расширять наши физические знания, на основе которых развивается не только физика, но и техника.

Часто спрашивают: есть ли потухшие звезды? Таких звезд мы не знаем. Все звезды хотя бы и слабо, но светятся. Можно утверждать, что если несветящиеся звезды и есть, то их очень мало, иначе бы они заметно влияли на движение остальных звезд.

Почему это так? Потому, очевидно, что мы находимся в мире, полном жизни. Звезды во­круг нас на необозримых расстояниях про­цветают, а их упадок, увядание отодвинуты на какой-то огромный срок в далекое будущее. Излучательной способностью звезды наделены на миллиарды лет, а свет даже самых далеких из них, известных сейчас нам, идет до Земли только сотни или тысячи лет. Поэтому таких звезд, которые «уже не светят, а свет их все еще идет к нам», по-видимому, не существует.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016