Всем привет! Сегодня Звездануло меня поговорить о том, о чём я уже давно должен был рассказать.
Как появляются звёзды?
Кто хочет видео- или аудиоверсию, ловите:
А мы пошли дальше с буковками…
Итак, я уже говорил, что Вселенная – не самая большая поклонница чистоты, и пыли в ней хоть отбавляй. И если мы с женой протираем полки довольно часто, то в дебрях космоса клининга нет. Клубы пыли копятся во Вселенной и растут, пока не превратятся в огромное молекулярное облако. Его ещё называют звёздной колыбелью.
Это облако достаточно плотное и достаточно большое, чтобы в нём образовывались молекулы из атомов. Обычно это водород.
Так вот, есть огромное облако из водорода. В принципе, дальше всё просто. Пыль начинает сталкиваться сама с собой и образовывать комочки. Но это ж космос. Тут масштабы соответствующие. Принцип простой: чем больше комочек, тем больше пыли на него налипает. Чем больше пыли налипает - тем больше комочек становится.
Ну ладно, летают в космосе целые каменюки из пыли, что дальше-то? А принцип тот же самый. Камни прекрасно сталкиваются друг с другом так же, как сталкивалась пыль. Чем больше было облако, тем больше будет камней. Тем больше будет звезда. Если облако было достаточно большим, или просто объёмным, то звезда может появиться вместе с планетами.
Дальше опять работает гравитация. Помните, как получается чёрная дыра? Одно сталкивается с другим и получается большая масса в небольшом пространстве. Тут принцип тот же. Разница только в том, что для звёзды плотность нужна меньше.
Ну что, почитали сказку? А теперь выбросьте из головы камни. Это-таки водород. Тут газ. Просто где-то он реже, где-то гуще. Принцип проще было объяснить на камнях. Остальное более-менее правильно.
Так вот, появляется большое плотное и очень густое облако водорода. Возвращаясь к выпуску про сингулярности, что происходит, когда очень много атомов находятся на небольшом участке пространства? Правильно, повышается температура, а ещё случается коллапс.
Тут уже можно говорить про звезду. Что делает звезда? Светит и греет. А если говорить более научно – излучает в тепловом, визуальном и остальных спектрах.
Но пока ещё звезда молодая и не очень горячая и не очень яркая. В итоге наше облако стало звездой ДО главной последовательности.
Про последовательность расскажу через минутку-другую. Подождите чуток. Так вот, в какой-то момент звезда достаточно уплотняется и нагревается, чтобы пошла термоядерная реакция. Все слышали такую фразочку? Объясняю.
Атом водорода - это ядро и электрон, если просто. Сильно сталкиваем атомы водорода и получаем атом гелия и дохренищу энергии. Вот так вот одно с другим сталкивается и из изначального водорода получается почти вся таблица Менделеева. Это мы ооооочень упростили. Я пока не знаю, как объяснить с наскоку без подготовки термоядерную реакцию и нуклеосинтез.
Так вот, как только в звезде начинаются термоядерные реакции, значит - она созрела. И после этого можно считать, что это звезда главной последовательности.
Так, я обещал рассказать про последовательность и теперь мы все к этому готовы. Всё довольно просто. Представьте график. Вверх мы будем откладывать светимость звезды, то есть, её яркость. А вправо - её температуру. Как вы думаете, как этот график выглядит? Учёные увидели, что есть стройненькая линия, которую и назвали главной последовательностью. Там выше будет загогулина, но в принципе, всё нормально и укладывается и в уравнения и в последовательность.
Так вот. Есть ещё прикол. Давайте ещё один график представим. Вверх - время жизни звезды на этой самой главной последовательности, вправо - её массу. Опять получится стройненькая линия, но с уклоном вниз. Чем больше звезда, тем меньше она будет тусить на главной последовательности. Просто либо сама себя сожжёт, либо наоборот будет слишком яркой и просто выбьется из этой самой линии.
Итак, в общем принципе разобрались. А какие вообще бывают звезды? Вы же знаете, что бывают всякие там карлики белые, жёлтые, что есть какие-то сверхновые звезды, ну и тому подобное.
Так вот, давайте по порядку пойдём. Существует две характеристики, которые измеряют астрофизики. Это светимость и спектр. Пока всё просто. Светимость – это то, как ярко светит звезда, а спектр – какого она цвета.
UPD: есть выпуск про Звёздную палитру, послушайте на досуге. Позже будет и статья.
Спектр записывают буквами. Если я вам начну буквы называть – это будет хрень полная, а вот цвета перечислю. Чтоб вы знали, что на небе не все звёзды одного и того же цвета. Итак, различают голубые, бело-голубые, белые, жёлто-белые, жёлтые, оранжевые и красные звёзды. Есть ещё коричневые и чёрные карлики, но это уже совсем больные, чахлые и умирающие звёзды. Иногда к спектру приписывают подкласс. Это уже дебри, не стану разъяснять.
UPD: про всякие умирающие звёзды и недозвёзды я всё же рассказывал.
Перейдём к светимости. Её учёные записывают римскими цифрами. Чем больше цифра, тем меньше светит звезда. Итак, у нас есть самые яркие супергиганты, яркие супергиганты, яркие гиганты, нормальные гиганты, субгиганты, карлики.
Наше Солнышко считается жёлтым карликом. Если говорить в рамках этой классификации, то оно имеет класс G2V.
Итак, мы понимаем, что Солнышко карлик. Вспоминаем выпуск про масштабы и начинаем разгонять…
Самый яркий супергигант, ещё этот класс называют гипергигантом – это самые мощные, яркие, тяжёлые и самые короткоживущие звёзды. Они нестабильны, потому что их масса настолько огромна, что они могут превратиться в чёрные дыры. Радиус самой большой звезды больше солнечного аж в 1708 раз, а масса, говорят, маленькая. Около 10 солнечных. Зато самая массивная звезда тяжелее Солнца аж в 315 раз. Вспоминайте выпуск про масштабы и насладитесь этим моментом. Кстати, в Солнечной системе больше 99% массы приходится только на одно Солнце. Остальное уже все наши планеты, метеоритные пояса и прочие приколюхи.
UPD: есть целый экскурс по Солнечной системе. Вот вам первый эпизод!
Остальные классы звёзд расписывать не стану – прикиньте сами. Напоминаю, наше Солнце – жёлтый карлик. Карлик, Карл!
Есть ещё двойные-тройные звёзды. Это хоровод звёзд, которые либо родились из одного молекулярного облака, либо в процессе как-то встретились, но суть не в этом. Они ведут себя как вращающаяся гантелька. Две звезды, а между ними непонятная фиговина как правило. Иногда газ, иногда просто центр масс, или вообще какая-нибудь гравитационная аномалия. Такие звёзды мерцают нам в телескопы с определённой частотой и мы понимаем, что имеем дело со звёздной системой.
Новая – это тоже двойная звезда. Как правило – белый карлик и что-то более спокойное, красное. Белый карлик высасывает газ из своего компаньона и периодически этот газ взрывается. От взрыва светимость увеличивается довольно сильно и так мы понимаем, что это – новая звезда. Тут вращение – не главное. Важны именно эти взрывы.
Сверхновая звезда. Это последняя стадия жизни некоторых звёзд. Вернее, это практически её смерть. Гравитационные силы перестают удерживать звезду в целом состоянии, и её просто распирает изнутри. По закону сохранения импульса, этот взрыв направлен и наружу и внутрь. Я уже о таком говорил в подкасте. И в результате получается либо чёрная дыра, либо нейтронная звезда. Зависит от массы исходной звезды.
И вот мы перешли к сладкому. Нейтронная звезда. Это для меня самая интересная штуковина. Потому что практически она состоит из нейтронов. То есть, звезда настолько плотная, что вытолкнула из себя все, что ей мешало. Электроны? Нафиг! Протоны? Не надо, лучше нейтрончики поплотнее положим. Да, чем дальше от ядра, тем хуже это работает и у некоторых нейтронных звезд внешний слой из ядер и тяжёлых элементов может составлять около километра, но в общем, это настолько плотная звезда, что её плотность практически в триллион раз больше плотности воды. Спичка из такого вещества весила бы на Земле приблизительно 160 тысяч тонн. Для справки, кстати скажу, что из вещества нашего Солнца спичка бы весила всего около двух десятитысячных грамма. Плотность Солнца, кстати, всего почти в полтора раза больше плотности воды. А уж из гипергигантов совсем ничего бы эта спичка не весила. Но вернёмся к нейтронным звездам. Масса таких звёзд сравнима с солнечной, а вот радиус всего от 10 до 20 километров в среднем. Кто-то считает, что в самом её ядре находится кварк-глюонная плазма – это форма вещества, которая считается прародителем всего. Мы не можем отследить что-то более близкое к Большому взрыву.
Ну да ладно, хрен с ним, что эти звёзды такие плотные. Пофиг, что внутри может быть что-то, что было ДО материи в нашем понимании. Важно вот что.
Фактически, нейтронные звезды очень похожи знаете на что? На атомное ядро! Или на атом. Это же просто большая куча нейтронов! Ну да, во внешнем слое есть ещё какие-то ядра, какие-то элементы. Но я всё равно не могу отделаться от мысли, что во Вселенной есть атомы размером с десятки километров и мы считаем их звёздами.
В общем, вот вам звезданутый выпуск звезданутого подкаста. О том, как будет умирать наше солнышко и как вообще заканчивают свое существование звезды поговорим (напоминаю, уже поговорил!) как-нибудь в другой раз.
Меня зовут Роман Юдаев.
Услышимся в следующем выпуске!