Люди издревле любили любоваться ночным чистым небом, усыпанным мерцающими точками. Все эти блестящие капельки мы называем звездами. На самом деле не все эти огоньки действительно можно назвать звездой. Так что это такое — звезда?
Для начала отправимся полюбоваться на ночное небо. Перед нашими глазами рассеется покрывало галактик. В одном только Млечном пути — в нашей галактике — живут сотни миллионов настоящих звезд.
Звезды и галактики
Ученые могут много рассказать о Млечном пути. Это — просто дом для нашей Солнечной системы и для многих других семейств. В нашей галактике содержится еще и несколько так называемых Звездных питомников. Это такие места, где из пыли и газа вылупляются на свет новые звездочки.
Все эти звезды находятся так далеко от нас, что простое воображение даже уловить не может, насколько велики расстояния. К примеру, Проксима Центавра расположилась на расстоянии в 4.2 световых года от нас.
Но есть звезды ярче, другие гораздо слабее. Порой, гладя в небо, нам кажется, что мы и цвета различаем. Так одни нам кажутся голубыми, другие — белыми, а третьи — желтоватыми или же красноватыми.
Как работает звезда?
Одним только лицезрением ночного великолепия сыт не будешь. Как работают звезды, как живут — вот, что реально интересно.
К примеру, наше Солнце — это огромная и яркая сфера, состоящая из невероятно горячего газа, скрепленного сильнейшей гравитацией. И этот газ еще и светится. Примерно так же функционируют и все остальные звезды.
Каждая звезда знает, что такое нуклеосинтез. Процесс сложный. Но если представить его просто, то процесс можно разложить так. Внутри звезды водородные атомы как бы схлопываются вместе при воздействии высокого давления и температуры. Так появляется атом гелия. Благодаря этой реакции выделяется свет и тепло. На этом процесс не останавливается. Нуклеосинтез порождает не только такие элементы, как водород и гелий, но и куда более тяжелые элементы.
По мере старения звезды вырабатывают все больше углерода. Более массивные звезды образуют совсем уж тяжелые элементы вроде золота, железа. Вот только после своей смерти или в результате столкновений нейтронных звезд.
Одни вопрос: как же так идет процесс нуклеосинтеза, что звезда в итоге сама себя не взрывает?
Ответ прост: включается гидростатическое равновесие. Это когда гравитация, втягивающая газы внутрь звезды уравновешивается давлением тепла и света с внешней стороны, а именно — давлением излучения, которое создается ядерным синтезом, происходящим непосредственно в ядре.
Ну, а поскольку один синтез требует слишком много энергии, чтобы инициировать другой, то и происходит уравновешивание состояния самой звезды. Так, чтобы произвести водород, ядро должно превысить температуру в десять миллионов Кельвинов. У Солнца — пятнадцать миллионов. Звезда главной последовательности — наше светило, потребляя водород, выдает гелий. По мере расхода топлива ядро сжимается по причине того, что внешнего радиационного давления уже недостаточно, чтобы уравновешивать гравитационные силы. Температура внутри ядра растет. Растет и давление, которое начинает сплавлять гелий в углерод. И это тот самый момент, когда звезда потихонечку превращается в красного гиганта. Но это не конец, потом заканчивается и топливо, и энергия, что сжимает звезду и превращает в белого карлика.
Смерть звезды
Смертность зависит от массы звезды. Небольшие звездочки вроде нашего Солнца взорвет свои внешние слои, что создаст планетарную туманность с белым карликом внутри. Звезды же с большой массой живут слишком мало и после смерти оставляют настоящий праздник. Взрываются как сверхновые и с силой выбрасывают свои составные элементы в пространство. Ядро остается позади всех этих останков и может в итоге сжаться и превратиться в нейтронную звезду или черную дыру.
