Земля и небо

У блестящего Сириуса есть спутник — слабая звездочка. Этот спутник делает один оборот вокруг главной звезды за 50 лет. Астрономы сумели вычислить массу главной звезды и спутника. Масса главной звезды оказалась в 2,5 раза больше массы нашего Солнца, а масса спутника почти равнялась ей. Но Сириус — самая яркая звезда неба, а спутник светит в 4000 раз слабее его. Чем же объяснить, что их массы почти равны? Быть может, спутник уже остыл? Нет, его поверхность ярче поверхности Солнца, а света он дает в 300 раз меньше. И оказалось, что звезда очень мала, по объему всего лишь раз в тридцать больше Земли. Необыкновенное явление — маленькая звездочка с огромной массой! Какова же ее плотность? Астрономы сами себе не поверили: получилось, что вещество звезды в 7000 раз плотнее вещества Земли и в 2000 раз плотнее золота, а золото один из самых тяжелых металлов.

Ученые стали в тупик перед этой загадкой природы. Но вскоре оказалось, что спутник Сириуса не единственный «белый карлик» во Вселенной, Таких «белых карликов» сейчас открыто много, Некоторые из них еще плотнее, чем спутник Сириуса. У некоторых звезд этого класса плотность в 12 000 раз больше плотности золота.

И это далеко не предел. В 1935 году в созвездии Кассиопеи найдена звезда, которая по величине не больше Марса, а по массе втрое превышает Солнце! У этой звезды вещество почти в два миллиона раз плотнее золота! Кубический сантиметр такого вещества весил бы на Земле больше 35 тонн. Но на самой звезде тот же маленький кубик вещества весит больше миллиарда тонн, так как на ней сила тяжести в тридцать миллионов раз больше, чем на Земле. Человек, попавший на подобную звезду, весил бы там больше двух миллионов тонн! На Земле столько весят десятки линкоров, крейсеров, миноносцев — огромный военный флот большой страны.

А недавно открыта звезда, получившая обозначение: LP 768–500. Она в 30 раз плотнее звезды, описанной выше. Один кубический сантиметр ее вещества весил бы на Земле тысячу тонн!

Откуда могло взяться такое чудовищно плотное вещество? Ученые разгадали загадку. Но чтобы разъяснить ее, придется немного поговорить о строении вещества.

Тебе, конечно, известно, что все в природе состоит из атомов. Раньше атом считали мельчайшей крупинкой вещества, которую раздробить на части уже невозможно. Но потом оказалось, что устройство атома очень сложное. Он несколько напоминает Солнечную систему, только в бесконечно уменьшенном виде: в центре маленькое, но чрезвычайно плотное ядро. А вокруг ядра вращаются более легкие частицы вещества — электроны. Расстояния электронов от центрального ядра очень велики по сравнению с размерами ядра и электронов. Можно сказать, что в $атоме так же много пустоты, как и в Солнечной системе.

Что будет, если оторвать от ядер электроны и составить вещество из одних ядер?

Покажу это на простом примере. Тебе известны головки одуванчика, где вокруг плотного шарика сидят десятки пушинок на тонких длинных ножках. Представь себе, что большой ящик из тонкой фанеры наполнен одуванчиками, и они уложены так аккуратно, что не сбита ни одна пушинка. Сколько весит ящик? Очень мало.

А теперь представим другое. Все пушинки с ножками оторвали и наполнили ящик одними центральными шариками. Сколько он стал весить? В сотни, а может быть, в тысячи раз больше.

Вот так же обстоит дело с «белыми карликами». Под действием огромной температуры и колоссального давления атомы лишились своих электронов, остались лишь центральные ядрышки. Они спрессовались вместе, и получилось вещество такой плотности, которую еще не могут получить ученые Земли в лабораториях.

Природа неистощима в своем разнообразии.

Двойные и кратные звезды

Бывает так. Астроном смотрит в телескоп и видит рядом две звезды. И возникает вопрос: связаны ли эти звезды или их соседство только кажущееся и просто они находятся на одной прямой линии с наблюдателем?

В этом случае одна из них может быть в тысячу раз дальше другой.

В конце концов ученые узнали, что во многих парах одна звезда расположена вблизи другой и что они связаны силой всемирного тяготения. Такие звезды стали называть двойными. В настоящее время известны десятки тысяч двойных звезд. Если рассматривать их в телескоп, они представляют красивое зрелище, когда звезды разного цвета: например, одна красная, а другая синяя или одна оранжевая, а другая зеленая…

Та звезда, у которой масса больше, — главная, другая — спутник и вращается вокруг главной, как планета вокруг Солнца.

Двойные звезды оказались ценной находкой для астрономов. Ученые знают законы, по которым небесные тела обращаются друг около друга. Сравнивая силу притяжения в далеких звездных системах с той силой, с которой наше Солнце притягивает свои планеты, можно определить массу двойной звезды. А зная массу двойной звезды и ее плотность, определяемую по цвету звезды, и зная расстояние звезды от нас, астрономы легко определяют ее размеры, то есть диаметр и объем.