100 великих загадок астрономии

У звезд, как у людей: жизнь и смерть, юность и старость, «время хранить и время тратить», «время разрушать и время строить». Жизнь звезды – и символ, и прямое подобие человеческой жизни. У людей многое определено от рождения: у одних здоровая наследственность, другим передались дедушкины недуги. Вот и у звезд, едва они появятся на свет, многое в их судьбе предопределено. Вглядевшись в народившуюся звездочку, астроном мог бы предсказать ее жизненный путь куда точнее, чем астрологи пробуют угадать во тьме времени человеческую судьбу. В прозрениях астрономов – одна наука, точная наука, как и в соображениях генетиков, знатоков человеческой природы. У человека многое в его жизни – болезни, долголетие – определяют гены. У звезды – масса. Срок горения звезды зависит именно от ее массы – этакой «жизненной силы» светила. Солнце – это звезда с относительно малой массой. Есть звезды, что весят гораздо больше, чем Солнце, но они очень быстро сжигают свое топливо и потому живут намного меньше нашего светила.

Первые звезды возникли уже через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, то есть более 13 миллиардов лет назад. Но, как и прежде, звезды вновь и вновь продолжают рождаться в молекулярных облаках. Подобные облака – ученые шутливо называют их «фабриками по производству звезд» – и теперь еще можно увидеть в созвездиях Тельца, Змееносца, Ориона. Здесь находится множество молодых, ярко светящихся звезд, чей возраст не превышает нескольких миллионов лет.

Процесс зарождения звезд – это очень динамичный, необычайно хаотический процесс. Многие его особенности по-прежнему вызывают споры среди астрономов. Например, какое влияние на происходящее оказывают магнитные поля, пронизывающие молекулярное облако? Как образуются самые массивные звезды? Почему в той или иной части космоса начинается процесс зарождения звезд? Почему он завершается через определенное время, хотя запасы межзвездного газа имеются в достаточном количестве? А как возникли самые первые звезды во Вселенной? Понимание происходящего сложно еще и потому, что наблюдать за этим вживую невозможно. Области, где рождаются звезды, окружены плотными облаками газа и пыли. Остается лишь моделировать этот процесс на компьютере.

В наблюдаемой нами части Вселенной насчитывается не менее 10²² звезд. Они таят еще много неожиданного. Вот лишь некоторые из них – обычные и в то же время совсем не обычные. Надо лишь внимательно к ним приглядеться.

В 2007 году, наблюдая за звездой Мира в созвездии Кита, известной вот уже четыре столетия, астрономы сделали поразительное открытие. Вслед за этим красным гигантом тянется хвост, наподобие кометного. Этот хвост, правда, хорошо заметен лишь в ультрафиолетовом диапазоне. Он простирается примерно на 13 световых лет, что в три раза превышает расстояние от Солнца до ближайшей звезды. Ничего подобного астрономы еще не видели: «звезда-комета». Каждое десятилетие Мира, расположенная примерно в 300 световых годах от Земли, теряет столько газообразного вещества, сколько весит наша планета. За последние 30 тысяч лет – именно таков на сегодня возраст ее хвоста – из сброшенного ею вещества можно было бы создать не менее девяти таких планет, как Юпитер.

Самой быстрой звездой, известной астрономам, считается звезда PSR J1748—2446ad, расположенная в созвездии Стрельца, на расстоянии 19 тысяч световых лет от Солнца. В состав этого двойного радиопульсара (его обнаружил 10 ноября 2004 года канадский астроном Джейсон Хесселс) входит нейтронная звезда, которая вращается с невероятной скоростью, составляющей примерно 24 % скорости света. Всего за одну секунду она успевает совершить 716,36 оборотов (!) вокруг своей оси.

Звезда Мира и ее хвост, снятые в УФ лучах

Самая компактная звездная система – это 4U 1820—30. Она находится в шаровом скоплении NGC 6624, на расстоянии 25 тысяч световых лет от Земли, и состоит из нейтронной звезды, которая обращается вокруг другой звезды, в чьих недрах еще догорают остатки гелия. Два небесных тела разделяет всего 130 тысяч километров, что почти в три раза меньше расстояния от Земли до Луны.

Наиболее массивные из известных нам звезд обнаружены в 2010 году в двух молодых звездных скоплениях NGC 3603 и RMC 136a. Первое расположено на расстоянии 22 тысяч световых лет от Земли в созвездии Киля, а второе – в Большом Магеллановом Облаке, соседней с нами галактике.

Наблюдая за этими скоплениями, астрономы из Шеффилдского университета (руководитель – Пол Кроутер) отыскали несколько звезд, чья температура поверхности была выше 40 000 °C. Таким образом, они были примерно в семь раз горячее Солнца, а их яркость – выше в миллионы раз. Как показали расчеты, масса этих звезд первоначально превышала предельно допустимую, как считалось ранее, массу звезды – 150 солнечных масс.