03.08.2021
Исследование звездных скоплений
Автор: Klavdiy Nikolayshuk    23.07.2010 13:07    Печать

Иногда (а для звезд большой массы, возможно, и всегда) заключительные стадии эволюции звезд сопровождаются грандиозной катастрофой — взрывом звезды. При этом звезда излучает в течение нескольких суток столько же энергии, сколько целая галактика, состоящая из нескольких миллиардов обычных звезд. Это явление получило название вспышки сверхновой звезды.

Этот взрыв начинается с гравитационного коллапса звезды — спадения к центру, лишенному теперь источников энергии. Механизм перехода коллапса во взрыв, сметающий оболочки звезды, не вполне еще ясен. В результате остается нейтронное ядро звезды — бешено вращающийся (в силу закона сохранения момента вращения) пульсар, а межзвездная среда обогащается тяжелыми элементами, выработанными при термоядерных реакциях в недрах звезды и в процессе самого взрыва.

 

Все эти этапы звездной эволюции, предсказанные теоретическими представлениями о термоядерных реакциях как источниках энергии звезд, подтвердились многочисленными результатами наблюдений. Особенно убедительные данные получены при изучении звездных скоплений.

 

Исследование звездных скоплений является едва ли не наиболее плодотворным занятием для астрономов, изучающих физику звезд и строение звездных систем. Связано это прежде всего с тем, что звезды в скоплении образовались в едином процессе и более или менее одновременно. Из трех основных характеристик звезд — массы, химического состава и возраста — две последние можно считать (строго говоря, лишь в первом приближении) одинаковыми для всех звезд, входящих в данное скопление. Следовательно, различие их свойств определяется только различием в массах. Это намного облегчает задачу сравнения выводов теории внутреннего строения и эволюции звезд с наблюдательными данными.

В отличие от физиков, астрономы не могут экспериментировать. Те области астрономии, в которых ныне стал возможен прямой эксперимент, когда изучаемый объект доступен непосредственным измерениям, по сути дела, уже постепенно отходят от астрономии — например, изучение Луны и планет. Астроном может что угодно делать с квантами излучения изучаемого объекта (и в настоящее время ему доступен весь диапазон длин волн), но он ни на йоту не может изменить условия, в которых зарождается это излучение. Он должен либо ждать, пока изменятся условия внутри объекта (или на пути идущего от него излучения), либо же отбирать объекты, характеристики которых зависят от как можно меньшего числа параметров. Именно поэтому особенно эффективными оказываются исследования переменных звезд (и других нестационарных объектов) и звездных скоплений. Физик, экспериментируя с какой-нибудь установкой, также часто варьирует только одну какую-либо характеристику, оставляя другие неизменными. Астрономы узнают особенно много, исследуя объекты, в которых подобные условия создаются самой природой.

Именно возможность построения точных диаграмм Герцшпрунга — Рессела для различных скоплений и их сопоставление с выводами теории привели в 50-х годах к появлению современных представлений об эволюции звезд. При этом понадобилось развитие вычислительной техники, теории ядерной физики, методов фотоэлектрической фотометрии и способов определения расстояний и поглощения света. Теория внутреннего строения и эволюции звезд стала фундаментом наших представлений о Вселенной. Но прочен ли этот фундамент? Разве мало было случаев в прошлом, когда всеобщая убежденность в понимании какого-либо явления впоследствии оказывалась необоснованной?

Однако сегодняшнего ощущения благополучия отнюдь не было у астрономов 20-х и 30-х годов нашего столетия, которые жаловались на то, что модели звезд сменяют друг друга столь же быстро, как модели дамских платьев. Тогда была лишь уверенность в том, что решение проблемы близко. «Разумно надеяться, что в не слишком отдаленном будущем мы будем способны понять такую простую вещь, как звезда»,— писал в 1926 г. А. Эддингтон. И действительно, основные принципы, заложенные им в теорию внутреннего строения звезд, оказались правильными, а в 1938 г. Г. Бете подтвердил и идею Эд-дингтона о том, что источниками энергии звезд являются ядерные реакции.

Теория не только предсказала существование ряда астрономических объектов и явлений, не наблюдавшихся ранее, но и объяснила многие из тех, которые были неизвестны или не использовались при ее создании. Фундамент ее был заложен на основе анализа диаграмм Герцшпрунга — Рессела, полученных в 1953—1956 гг. для десятка звездных скоплений. В настоящее время надежные диаграммы построены примерно для 400 звездных скоплений в Галактике и для 60 — в ближайших галактиках (Магеллановых Облаках). И среди этих скоплений не оказалось ни одного, диаграмма Герцшпрунга — Рессела которого противоречила бы выводам теории звездной эволюции.

 

Афоризмы для размышлений

В счастье не следует быть чрезмерно самоуверенным, а в беде не следует терять уверенность. Клеобул

Примечание об ответственности за содержание статей

Информация в статьях этого раздела носит информативный характер и не является инструкцией к действию или услугой каталога статей Jerbo.ru. Мнение сотрудников и администрации белого каталога статей Jerbo может не совпадать с мнениями изложенными в материалах этого раздела, и остаются на усмотрение авторов статей.

Использование (копирование) материалов каталога статей Jerbo.ru разрешается только при использовании активной ссылки на каталог http://jerbo.ru.