Еволюція астрономії

За останній час астрономія перетворилася. Вона зовсім не схожа на ту астрономію, якою вона була раніше. Сучасна астрономія стала еволюційною. Якщо вчені минулого вивчали небо, зірки і визначали їх положення, то тепер їм цього вже мало. Нова наука говорить про еволюцію, про причини тих чи інших небесних процесів, про походження спостережуваних тіл. А їх ми відкриваємо тим більше, чим глибше проникаємо в світовий простір і чим сильніші інструменти застосовуємо.

До таких змін в астрономії частково призвело узагальнення теоретичних матеріалів. Вплинула й інша обставина: народився радіоастрономічний метод. Радіоастрономія змусила нас звернути увагу на еволюцію небесних тіл. Адже світло, що йде від зірок, є, в загальному, рівноважне, досить спокійне випромінювання – лише деякі зірки змінюють свою яскравість. Тому оптична астрономія несе відносно мало інформації про зміни в стані досліджуваних зірок. А радіоастрономічні спостереження показали нам цілий ряд явищ і цілий ряд об’єктів, які зазнають самі бурхливі зміни.

Тепер, після короткого вступу, мені хотілося б докладніше зупинитися на деяких конкретних питаннях.

Перше – народження зірок. Ще недавно вважалося, що всі зірки нашої Галактики виникли в якусь віддалену епоху, а зараз немає такого місця, таких умов, де міг би йти процес їх утворення. Сьогодні ж серед астрономів панує протилежна думка. Виявлено групи молодих зірок. Це так звані асоціації гарячих зірок. Візьміть, наприклад, угруповання Оріона – велике скупчення яскравих зірок. Його вік оцінюється не більше ніж в 10 мільйонів років. Вік асоціації в Персея – близько 6 мільйонів років.

До речі, я повинен сказати, що встановленню того факту, що існують молоді зірки, передували довгі суперечки про час, протягом якого зірка проходить свій життєвий шлях. Колись передбачалося, що зірки живуть щось близько тисяч і навіть десятків тисяч мільярдів років. Вважалося, що і наша Галактика настільки ж похилого віку.

Згодом виявилося, що це припущення помилкове. Цілий ряд даних, що відносяться до зоряної динаміки, до зоряної астрономії, показує, що вік зірок не перевищує 10 мільярдів років. Можливо, це середній вік.

Отже, в галактиках, в зоряних системах, які існують близько 10 мільярдів років, є дуже молоді угруповання.

Щоб вам зрозуміліше був термін «дуже молоді», я приведу таке порівняння. Багато чи мало для зірки 10 мільйонів років? У порівнянні з 10 мільярдами років це всього лише одна тисячна. Якщо за середню тривалість життя людини взяти століття – 100 років, то тисячна частка від нього складе один місяць! Зоряні немовлята віком в один місяць живуть серед столітніх старців, які становлять більшість населення галактик.

Зоряне населення нашої Галактики різноманітне. В екваторіальній зоні мешкають і зірки-немовлята, і діти, і юнаки зоряного світу, чий вік – сотні мільйонів років. На периферії ж (в так званій сферичній складовій) живуть глибокі старці – зірки, вік яких оцінюється мільярдами років. Про це ми судимо за такими фізичними параметрами, як світність зірки, її температура.

Звідки ж, з яких тіл народжуються зірки? Тут є дві точки зору. Я особисто думаю (і мою точку зору поділяють деякі астрономи), що, крім зірок і газової матерії, у Всесвіті речовина знаходиться і в інших станах (можливо, надщільних) і, може бути, такі стани призводять до народження зірок. Останнім часом ця точка зору отримала деяке непряме підкріплення.

Більшість же вчених думає інакше. У Всесвіті існує дифузна газова матерія. Ці газові туманності, що складаються з іонізованого водню, в певних умовах можуть перетворитися в зірки. Та ж частина газової матерії, яку ми спостерігаємо, – по загальноприйнятій думці, залишок від процесу зореутворення. Іншими словами, вся матерія у Всесвіті вже пішла на формування зірок, і лише якась незначна її частина залишилася.

Втім, при цьому ще вноситься поправка: оскільки зірки іноді викидають речовину, то газова матерія частково могла знову відродитися з зірок, які колись народилися з неї. Звідси випливає, між іншим, можливість появи і другого покоління зірок, і третього, і так далі. Отже, можна вважати, що процес народження зірок, утворення галактик продовжується і в даний час.

Це про народження. А що таке еволюція зірок? Наше Сонце випромінює величезну енергію. А є зірки, які випромінюють і в сотні і в тисячі разів більше енергії! Цей процес випускання енергії однобічний, і, природно, він призводить до старіння зірок – воно полягає в зміні їх внутрішньої будови.

В загальному, теоретично ми можемо побудувати картину, яка покаже, як тільки що народжені зірки будуть еволюціонувати в подальшому, як буде змінюватися їх будова, їх стан.

Повинен сказати, що ця теорія ще не повна. Звідки береться енергія зірок? По-перше, в результаті реакцій ядерного синтезу. Але не тільки. Багато явищ лише з натяжкою пояснюються теорією термоядерного походження зоряної енергії, інші і зовсім не входять в її рамки. Але ось інші механізми походження енергії поки не дуже зрозумілі.

Ще одне питання: ядра галактик. Виявляється, еволюцію зоряних систем можна зрозуміти, не вивчаючи того, що відбувається в ядрі. Моя думка така, що еволюція галактики в дуже великій мірі залежить від активності і діяльності її ядра. Ця точка зору тільки починає поширюватися, і я не буду підносити її як загальноприйняту. Наявність ядра – поширена властивість галактик (правда, є галактики і без ядер). І в нашій Галактиці є ядро, є воно і в галактиці Андромеди. Що являють вони собою?

Ядро галактики Андромеди – це невелика зоряна система, діаметром близько 10 світлових років. Це невелика величина, якщо враховувати, що діаметри самих галактик вимірюються іноді декількома десятками тисяч світлових років. Ядра галактик – дуже щільні утворення, там безліч зірок, і є припущення, що ядра складаються тільки з зірок. Але ще в середині минулого століття було відкрито, що деякі ядра, мабуть, знаходяться в якомусь дивному, збудженому стані, там відбувається рух газів зі швидкістю близько 1000 кілометрів на секунду.

Маси цих газів величезні, вони вимірюються тисячами сонячних мас, а іноді і сотнями тисяч. Яке ж джерело газів? Вивчення радіогалактик дозволило припустити, що в кожному ядрі є якесь тіло, що володіє незоряними властивостями, яке викидає з себе величезні маси газів.

Нарешті, існують компактні галактики. Це, по суті справи, одне ядро, і нічого більше. Дуже велике число компактних галактик було виявлено американським астрономом Цвіком.

Автор: В. Амбурцумян.