Звезды всегда были частью жизни человека. Мореплаватели строили по их расположению свои маршруты, а древние люди слагали о них мифы и легенды. Сегодня мы точно знаем, что звезды зажигаются и гаснут, даже Солнце однажды исчезнет.
Картина на звездном небе может меняться. Звезды не только перемещаются, они рождаются и гаснут. В середине 19 века был сформулирован закон сохранения энергии. Для звезд этот закон означает, что они не могут светить вечно. Звезда горит, расходует топливо, излучает тепло. Значит рано или поздно она должна погаснуть. С начала 20 века было уже понятно, что земля существует миллиарды лет, но никакие расчеты не позволяли объяснить, как Солнце может гореть так долго. Артур Эдингтон предположил, что Солнце и другие звезды питает термоядерная реакция – превращение водорода в гелий. Хотя и этой энергии не хватает навечно. Но как возникает эта реакция?
Рождение звезды начинается в большом облаке. Холодный газ, состоящий в основном из молекулярного водорода, собирается под влиянием собственной гравитации в шар. Этот процесс занимает сотни тысяч или даже миллионы лет. Шар сжимается и, когда его масса достигает 80 масс Юпитера, а температура в ядре накаляется до 10 млн градусов, начинается термоядерная реакция горения водорода. Выделяющаяся энергия мешает гравитационному сжатию, и система приходит в равновесие. Чтобы газ собрался в звезду, он сначала должен сотни тысяч лет оставаться холодным и не нагреваться с ростом давления. Считается, что облака газа остывают благодаря частичкам пыли и льда. Они отводят энергию облака инфракрасным излучением. Ученые до сих пор задаются вопросом, как появилась первая звезда, ведь в состав пылинок входит кислород и углерод – элементы, которые появились в результате термоядерных реакций в звездах. Для их появления во Вселенной уже должны быть другие звезды. Самые древние известные нам звезды состоят из водорода и гелия и обитают в шаровых скоплениях. Их возраст может достигать 10 млрд лет.
Звезды обычно не одиноки, они рождаются целыми компаниями. Если между звездами сильная гравитационная связь, они образуют скопления. Если связь слабая, то это ассоциации. Примерно половина звезд нашей галактики имеет пару. Это так называемые двойные и кратные системы из нескольких гравитационно связанных звезд. Альфа Центавра и Сириус относятся именно к таким системам. В Млечном Пути каждый год рождается около 5 звезд. Только малая часть протозвездного молекулярного облака становится звездами, а большая часть вещества разлетается обратно. Вокруг каждой молодой звезды появляется протопланетный диск из плотного газа. Именно в нем формируются планеты. В Млечном Пути израсходовано 99% межзвездного газа. Значит, скоро в нем перестанут рождаться новые звезды. А уже через несколько лет в космос будет запущен телескоп Джеймс Уэбб, с помощью которого ученые планируют узнать, как появились первые звезды.