Звёздный мир - Борис Воронцов-Вельяминов

В 1929 поду автор этой книжки произвел новое тщательное определение яркости звездных скоплений и показал, что американские измерения обременены грубой систематической ошибкой, которая и привела Шэпли к неправильному заключению. Действительно, не прошло и года, как существование поглощения света в пространстве, которое вызывается мелкой космической пылью, было доказано с полной несомненностью. С этих пор астрономы начали самым тщательным образом изучать распределение поглощающего вещества в пространстве, исследовать, как оно изменяет видимые цвет и блеск звезд. Без учета этого явления все дальнейшие рассуждения о строении звездного мира не могут быть правильными.

Большая диффузная газовая туманность в созвездии Ориона.

В Советском Союзе изучением распределения поглощающего вещества в пространстве занялись многие наши обсерватории, в особенности Абастуманская (исследования Е. К. Харадзе и М. А. Вашакидзе).

Советские астрономы подробно изучали вызываемое межзвездной пылью явление покраснения звезд, благодаря которому звезды кажутся нам сравнительно холоднее, чем они есть в действительности. Они внесли очень много нового и в методику необходимого для этого наблюдения звезд. Было выяснено, что межзвездная пыль не представляет собой среды равномерной плотности. Она состоит из отдельных облаков, средние размеры которых таковы, что свет от одного их края до другого идет в течение десяти лет, то есть размеры этих облаков значительно больше среднего расстояния между звездами.

Уже давно было известно, что в мировом пространстве между звездами существуют огромные облака разреженной материи, из которых одни являются газовыми, а другие пылевыми. Облака космической пыли светят отраженным светом тех звезд, которые расположены поблизости от них. Однако в вопросе о том, есть ли что-нибудь общее между этими светлыми пылевыми туманностями и поглощающей межзвездной средой, которая, по исследованиям наших ученых, тоже состоит из облаков, не было полной ясности. Некоторые особенности больших облаков темной пыли, так называемых темных туманностей, обнаруживаются благодаря тому, что они поглощают свет находящихся за ними звезд и на сияющем фоне Млечного пути образуют как бы черные дыры или провалы. Наши ученые В. А. Амбарцумиан и Ш. Г. Горделадзе доказали, что светлые пылевые туманности отличаются от темных пылевых туманностей только тем, что они находятся по соседству с очень яркими звездами, которые освещают их достаточно сильно, для того чтобы они были видимы. Таким образом, никакого существенного различия между светлыми и темными облаками космической пыли не оказалось, и вопрос о том, какими они нам представляются, зависит исключительно от случайного расположения их по отношению к ярким звездам.

Фотография кусочка Млечного пути, состоящего из слабых звезд. Местами их сияние скрыто облаками темной пыли, видимыми как темные полоски.

Ленинградские ученые Огородников и Добровольский разработали новый, гораздо более совершенный способ исследования темных туманностей с учетом огромного разнообразия в истинной силе света звезд.

Наш звездный мир — галактика

В ясную, безлунную ночь через все небо светлой дугой перекидывается бледная, слабо сияющая лента — Млечный путь. Посмотрев на нее в телескоп, вы убеждаетесь, что это огромное скопище очень слабых звезд. Млечный путь, как кольцо, опоясывает все небо.

Дальше всего наша звездная система тянется во все стороны от нас по направлению к Млечному пути в плоскости, проходящей через его среднюю линию. Так как Млечный путь опоясывает все небо, деля его почти пополам, то, очевидно, наша солнечная система находится вблизи этой плоскости, вблизи галактической плоскости, как ее называют.

Чем дальше от плоскости Млечного пути, тем меньше там слабых звезд и тем на меньшее расстояние в этих направлениях тянется звездная система. В общем, наша звездная система, названная Галактикой, занимает пространство, напоминающее линзу или чечевицу. Она сплющена — толще всего в середине и утончается к краям. Если бы мы могли видеть ее «сверху» или «снизу», она имела бы, грубо говоря, вид круга (не кольца). «Сбоку» же она выглядела бы, как веретено. Но каковы размеры этого «веретена»? Однородно ли расположение звезд в нем?

Это выяснилось уже за последние годы, хотя на этот вопрос ответ дает уже простое рассматривание Млечного пути, который весь состоит как бы из нагромождения звездных облаков. Одни облака ярче, в них больше звезд (как, например, в созвездиях Стрельца и Лебедя), другие же беднее звездами. Звездная вселенная неоднородна.[4] Галактика состоит из звездных облаков; солнечная система находится в одном из них, называемом местной системой. Самые мощные облака звезд находятся в направлении созвездия Стрельца; там Млечный путь наиболее ярок. Он наименее ярок в противоположной части неба.

Из этого нетрудно вывести заключение, что солнечная система не находится в центре Галактики, который от нас виден в направлении созвездия Стрельца. Более тщательные исследования последних полутора десятков лет полностью подтверждают этот вывод.

В 1948 году советским ученым Красовскому, Никонову и Калиняку удалось особым образом (в инфракрасных лучах) сфотографировать сквозь пылевую завесу космической пыли ядро нашей Галактики в созвездии Стрельца.

Общий вид половины того кольца, которым Млечный путь опоясывает все небо.

Солнечная система обращается около центра Галактики, лежащего от нас на расстоянии 25 тысяч световых лет в направлении созвездия Стрельца, со скоростью 250 км/сек. Форма орбиты как следует еще неизвестна, но если она близка к кругу, что вероятно, то один оборот по ней Солнце завершает за 200 миллионов лет. Этот период, если хотите, можно принять за «космический год» для измерения очень больших промежутков времени. Вся история человечества в сравнении с таким периодом — только краткий миг! Если бы мы могли видеть, как Солнце несется и заворачивает по своей орбите, как мы видим поезд, заворачивающий на закруглении пути, то мы не могли бы уследить за оборотами планет около Солнца: они бы казались вертящимися быстрей, чем электрический вентилятор.

При вращении вокруг центра Галактики не все звезды движутся совершенно одинаково, и, например, коротко-периодические цефеиды отстают от Солнца на 100 километров за каждую секунду. Движение нашей солнечной системы со скоростью 20 км/сек в направлении к созвездию Лиры — это ее движение внутри нашего звездного облака, или местной системы. Оно мало и не мешает нам вместе со всей местной системой обращаться вокруг галактического центра.

Поперечник нашей Галактики составляет почти 100 тысяч световых лет, причем солнечная система отстоит от ее центра на 25 тысяч световых лет, т. е. примерно на половину ее радиуса.

Каким ярким должен был бы казаться центр нашей Галактики — облака звезд Млечного пути в созвездии Стрельца, если бы их не скрадывало, не затмевало поглощение света в массах космической пыли, заполняющей пространство между нами и этим центром!

Для изучения структуры Галактики мы находимся в очень невыгодном положении. Мы живем в ней и видим ее изнутри. Наш дом — Галактика, другие дома — другие галактики. Догадаться о внешнем виде нашего дома можно, изучая другие дома, видимые нами из окна.

Мы с вами живем на самой далекой окраине своей звездной системы, где «население» очень редкое.

Схематический вид нашей звездной системы — Галактики.

Галактические и шаровые звездные скопления

Галактические и шаровые звездные скопления отличаются друг от друга примерно так же, как небольшие толпы обывателей отличаются от дивизии солдат.

Галактические скопления находятся внутри нашей Галактики и расположены в ней вперемежку с одиночными звездами — они как бы крупные населенные пункты внутри страны. За их положение в пространстве их и назвали галактическими. За слабую концентрацию звезд к центру скопления их назвали рассеянными. Звезд в них бывает от сотни до нескольких тысяч, и разбросаны они в пространстве без особой правильности, как палатки цыганского табора. Примером рассеянных скоплений являются Плеяды. В народе их называют — где Стожарами, где Утиным Гнездышком, а где и Волосожаром. Осенью они восходят вечером, а зимой вечером стоят уже высоко в небе. Невооруженный глаз средней зоркости видит в этой кучке шесть звезд, а зоркий глаз — от семи до одиннадцати. В поле же зрения телескопа здесь мерцают сотни звезд всевозможной яркости. Принадлежность звезд к данному скоплению обнаруживается из общности их движения в пространстве. Так можно бывает выделить звезды, более к нам близкие или далекие, случайно проецирующиеся на звездную кучу.