Вселенная полна загадок - Феликс Зигель

Аналогичные рассуждения приложимы и к звездам типа Вольф — Райе. Возможные запасы их «капитала»-массы нам известны. Ведь массы звезд ограниченны. Не может быть звезд с массой, например, в тысячу раз большей, чем масса Солнца. Такие сверхмассивные звезды, «распираемые» изнутри световым давлением, не могут быть устойчивыми. Они неизбежно распадутся на звезды меньшей массы. Теория и наблюдения показывают, что масса наиболее крупной звезды только в несколько десятков раз превышает массу Солнца.

Итак, потенциальные, возможные запасы массы звезд типа Вольф — Райе ограниченны. Они не могут быть больше, чем несколько десятков солнечных масс. Не «смущаясь» этим, звезды типа Вольф — Райе, как уже говорилось, ежегодно выбрасывают в пространство в виде потоков раскаленных газов такое количество вещества, которое составляет одну стотысячную или даже одну десятитысячную долю солнечной массы.

Чем массивнее звезда, тем быстрее она должна терять свою массу, таково неизбежное следствие законов физики. Значит, прежде звезды типа Вольф — Райе проявляли еще большую расточительность, чем теперь. Следовательно, звезды типа Вольф — Райе существуют не более миллиона лет, а скорее всего даже гораздо меньше — несколько сотен тысяч лет.

Можно космический год разделить на двенадцать космических месяцев или на триста шестьдесят пять космических дней. Тогда получается, что звезды типа Вольф — Райе имеют возраст один-два космических дня. Эти звезды, по-видимому, действительно «новорожденные младенцы», совсем недавно (в астрономическом смысле слова) появившиеся на свет.

Звезды теряют свою массу не только за счет выброса газов. Мы уже говорили, что в недрах Солнца и звезд совершаются сложные ядерные процессы, при которых часть вещества превращается в излучение («дефект массы»). Напомним, что каждую секунду Солнце превращает в излучение 4 миллиона тонн своего вещества. При колоссальной общей массе Солнца такой расход почти неощутим. Но есть звезды, у которых в излучение превращается несравненно большее количество вещества. Это звезды-гиганты, массы которых в десятки и даже сотни раз превышают массу Солнца. Опять и здесь проявляется тот же закон: чем массивнее звезда, тем большее количество вещества превращает она в излучение, тем, следовательно, больше ее светимость, то есть количество излучаемого света.

В конце концов для продолжительности жизни звезды неважно, как именно она теряет свое вещество — превращает ли его в потоки света или выбрасывает в виде потоков газов. Результат один — истощение звезды. Некоторые гигантские звезды так «усердствуют» в испускании света, что их возраст, найденный уже известными нам методами, никак не может превысить нескольких тысяч лет. Это также «младенцы» в мире звезд. К их числу относится, возможно, гигантская звезда Ригель из созвездия Ориона.

Немного постарше звезды спектрального класса О. Их возраст можно оценить примерно в один или не сколько миллионов лет. Иначе говоря, самым взрослым из этих младенцев не может быть больше одной-двух космических недель.

Еще старше более холодные звезды с температурой поверхности 15–20 тысяч градусов, принадлежащие к спектральному классу В. В космической шкале времени их возраст исчисляется несколькими космическими месяцами.

Есть юные звезды возрастом пятнадцать — двадцать космических лет. Встречаются и молодые звезды, в расцвете сил, возраст которых близок к тридцати космическим годам. Существуют и звезды-старички, возраст которых может в несколько раз превышать возраст Солнца.

Итак, звезды имеют разный возраст — от нескольких космических дней до сотен космических лет. Значит, возникли они не одновременно, а в разные эпохи. Так как нет никаких оснований утверждать, что процесс возникновения звезд закончился несколько космических дней назад, когда возникли звезды типа Вольф — Райе и другие им подобные гиганты, то вывод из перечисленных фактов можно сделать только один: звезды возникают и в наши дни. Процесс звездообразования, совершающийся в нашей Галактике уже сотни миллиардов лет, продолжается и поныне и будет продолжаться впредь неопределенно долго.

Но, установив это, мы должны ответить на другой вопрос: из чего и как возникают звезды?

В 1947 году известный советский астроном академик В. А. Амбарцумян открыл звездные ассоциации. Этим термином были названы группировки однотипных или близких по свойствам звезд, объединение которых в ограниченном и сравнительно небольшом объеме пространства нельзя считать игрой случая.

В настоящее время известны два типа звездных ассоциаций: так называемые О-ассоциации и Т-ассоциации.

Первые из них представляют собой группировки горячих гигантских звезд, к которым, в частности, принадлежат уже знакомые нам звезды спектрального класса О (отсюда и название О-ассоциации) и звезды типа Вольф — Райе. Ассоциации второго типа получили свое обозначение от звезды Т из созвездия Тельца, обладающей, как и другие звезды такого же типа, не совсем обычными свойствами.

Прежде всего, звезда Т Тельца не горячий гигант, а холодный карлик. Другой характерной ее особенностью является изменение блеска. В отличие от Солнца количество света, излучаемого этой звездой, непрерывно меняется. Судя по ее спектру, колебания блеска вызваны нерегулярными, но частыми выбросами и в атмосферу звезды раскаленных и яркосветящихся газов ее недр.

Звезды типа Т Тельца — удивительно беспокойные, «неустановившиеся» звезды. Неправильные колебания их видимого блеска, возможно, указывают на сравнительную молодость этих звезд. Из них и состоят Т-ассоциации.

Между двумя типами звездных ассоциаций нет непроходимой грани. Некоторые из близких к Земле О-ассоциаций одновременно являются и Т-ассоциациями. Возможно, что в будущем этот факт поможет понять, как развиваются звезды.

Поиски ассоциаций — дело не простое. Небольшое количество звезд, образующих ассоциацию (обычно число самых ярких из них не превышает двух-трех десятков), подчас совершенно теряется на общем звездном фоне других звезд Галактики. Неоценимую помощь в таких поисках оказывает спектральный анализ. Спектры звезд обоих типов звездных ассоциаций резко выделяются среди спектров других звезд. Именно поэтому остается пока неясным, принадлежат ли к звездным ассоциациям звезды других достаточно обыкновенных типов. Выделить среди заурядных звезд те, которые не только видны в направлении ассоциации, но и реально принадлежат к ней, не так-то легко.

Представьте себе на минуту, что все звезды, кроме тех, которые объединены в ассоциации, исчезли. В таком случае на черном фоне ночного неба мы увидели бы только отдельные группировки некоторых сходных по физическим свойствам звезд — звездные ассоциации. Звезды каждой из ассоциаций близки не только на небе, но и в пространстве. Звездные ассоциации не только видимые, но и действительные объединения звезд.

Объем пространства, занимаемого звездной ассоциацией, очень велик. Поперечники звездных ассоциаций заключены в пределах от тридцати до двухсот световых лет. И все же расчеты показывают, что объединение звезд в ассоциации не случайно.

Приходилось ли вам, гуляя по улицам Москвы или другого большого города, случайно встретиться в одном месте и одновременно с тридцатью или сорока своими знакомыми, для каждого из которых эта встреча была также неожиданной? Вряд ли. Ведь это по здравому житейскому смыслу невероятное или, лучше сказать, крайне маловероятное событие. Еще менее вероятно случайное объединение звезд в ассоциации: ведь в Галактике «населения» (звезд) в тридцать тысяч раз больше, чем жителей Москвы. К тому же и движение звезд упорядоченное, совершаемое в основном вокруг центра Галактики, что также сильно уменьшает вероятность случайных встреч.

Звездные ассоциации — не случайные объединения звезд. Но, с другой стороны, эти объединения и недолговечны. Благодаря большим размерам ассоциации и небольшому количеству принадлежащих ей звезд ассоциация сравнительно быстро «рассосется» среди других звезд Галактики. Звезды ассоциации, более близкие к галактическому ядру, движутся вокруг него быстрее, чем более далекие. В результате через некоторое время ассоциация растянется в направлении движения всех звезд, а затем и вовсе распадется.

Распаду ассоциации содействует также притяжение окружающих звезд.

Самое любопытное это то, что распад ассоциации должен совершаться очень быстро. По исследованиям В. А. Амбарцумяна, любая из ассоциаций неизбежно должна распасться за несколько десятков миллионов лет. Но если наблюдаемые нами ассоциации еще не распались, то, значит, они возникли в астрономическом смысле недавно, — не более, чем несколько десятков миллионов лет назад, то есть возраст их исчисляется несколькими космическими месяцами.