Звезды.

Наблюдая  за небом даже невооруженным  глазом, можно сразу  отметить такую особенность  звезд, их главное  отличие друг от друга, как яркость. Одни звезды очень яркие, другие - светят более  слабо. Без телескопа, в безоблачную  погоду при хорошей  видимости человек с хорошим зрением теоретически способен рассмотреть на всём небе около 6000 звезд.  Возможности наблюдений значительно возрастают с применением оптических приборов. С помощью телескопа мы можем любоваться уже миллионами звезд Млечного Пути и других галактик.

Ближайшая к нам звезда - это Солнце. Звезды - очень удалённые  от нас объекты. Звезды находятся от Земли  на огромных расстояниях. Так, от ближайшей  звезды свет идет к  нам  более четырёх лет! Сравните: от Солнца свет доходит к нам за 8 минут, преодолевая расстояние в 150 миллионов километров и это составляет одну двухсот семидесяти тысячную от расстояния до самой ближайшей к нам звезды - Альфы Центавра (Кентавра)! Вот почему звёзды видны как крохотные точки - уж очень огромны расстояния, отделяющие нас от них!

Звезды  — наиболее распространенные объекты во Вселенной. Более 98% массы видимого космического вещества сосредоточено в  этих газовых шарах, остальная часть  его рассеяна в  межзвездном пространстве. С эволюцией звезд  связано образование  многих химических элементов. Поэтому звезды представляют интерес не только как космические объекты, являющиеся важным элементом структуры Вселенной, но и как тела, эволюция которых — важное звено в эволюции материи.

Количество  существующих звёзд  также очень сложно представить. Можно лишь приблизительно оценить, что в нашей Галактике около 150 000 000 000 звезд, а во Вселенной громадное число галактик...

Парадокс  Ольберса

Почему  ночное небо темное, если во Вселенной  громадное число  светящихся звезд? Этот вопрос, на первый взгляд банальный, требует сложных ответов, учитывающих возраст и размеры Вселенной. Только в последние годы космология сформулировала приемлемый ответ.

Иоганн  Кеплер в своей  книге «Разговоры с посланником  звезд» отвергал возможность  того, что Вселенная бесконечна, потому что в противном случае раньше или позже мы увидели бы свет звезд в любом направлении, а ночное небо светилось, как Солнце. Таким же образом, используя сравнение современного астронома Гаррисона, человек, находящийся в лесу, во всех направлениях видит деревья, не видя, что делается вне леса. После Кеплера этим же вопросом задавались Ньютон и Галлей. Галлей, в частности, считал, что ночное небо не светится, потому что далекие звезды настолько слабые, что их нельзя наблюдать ни в какой телескоп. Отсюда следует, что видно только конечное число относительно видимых звезд. Но аргумент был необоснованным, потому что нет невидимых звезд, а излученные фотоны раньше или позже доходят до наблюдателя, объединяясь с другими фотонами. Проблема была нерешенной, когда Генрих Ольберс в 1823 году занялся ею, предположив, что свет, идущий из космоса, постепенно поглощается, не доходя до наблюдателя. В этом же смысле в 1744 году высказывался Шезо. Но Уильям Гершель в 1848 году опроверг обоих, показав, что вся энергия, поглощенная существующей во Вселенной материей, испускается, хотя и в разных направлениях. Таким образом, количество света, доходящее до наблюдателя, может быть тем же, если свет не поглощался на своем пути каким-либо образом. С тех пор вопрос об окраске ночного неба известен как парадокс Ольберса.

Чтобы разрешить парадокс, будем считать,  что внутри Вселенной любая информация, даже световое излучение, движется с конечной скоростью, равной примерно 300 000 км/сек. Сначала уточним, что означает понятие «видимый горизонт» в данном случае. В предыдущем примере это лес, где было максимальное расстояние, на которое уходил взгляд, пока он не упирался в деревья. Если в лесу видимый горизонт составляет порядка нескольких десятков метров, для Вселенной он составит 10²³ световых лет, расстояние, на котором можно увидеть теоретически 10⁶⁰ звезд. Но, согласно современным теориям, Вселенной не более 13—14 млрд. лет, поэтому самые удаленные объекты находятся на расстоянии 13-14 млрд. световых лет (порядка 10¹⁰ - десятков миллионов). На большем расстоянии не могут находится объекты, излучающие свет. Соотношение 10²³/10¹⁰ обозначает, во сколько раз менее ярко ночное небо по сравнению с поверхностью звезд, равное 10¹³, то есть в 10 триллионов раз. Вот почему ночное небо темное. Свет, идущий от далекого воображаемого объекта, расположенного выше видимого горизонта (О), ещё не дошел до Земли.

Так что же такое звезды?

Если  говорить кратко, звезды представляют собой  раскаленные газовые  шары. Звезды - это  космические тела, состоящие из сильно ионизированного газа, в которых, вся энергия, высвобождаемая при термоядерных реакциях, излучается через звездную атмосферу в космос, и, давление газа внутри звезды уравновешивает вес её внешних слоёв. Температура поверхности звезд различна. У некоторых звезд она может достигать 30000 К и выше, а у других - лишь 3000К. Наше Солнце имеет поверхность с температурой около 6 000 К. Надо оговориться, что говоря о поверхности, мы имеем в виду лишь видимую поверхность, так как никакой твердой поверхности у газового шара быть не может. Нормальные звезды гораздо больше планет, но главное - гораздо массивнее. Мы увидим, что есть во Вселенной странные звезды, имеющие типичные для планет размеры, но во много раз превосходящие последние по массе. Солнце в 750 раз массивнее всех остальных тел Солнечной системы. Есть звезды, в сотни раз превышающие по размеру Солнце и во столько же раз уступающие ему в этом показателе. Однако, массы звезд меняются в гораздо более скромных пределах - от одной двенадцатой массы Солнца до 100 его масс. Может быть, есть и еще более тяжелые, но такие массивные звезды очень редки.