А.Р. Причём, тысячи из этих звёзд очень яркие.
В.С. Действительно, некоторые светила – красные гиганты – будут сиять лишь чуть слабее нашей полной Луны. И таких ярких светил на небе будут сотни. Фантастическое зрелище! Конечно, очень хотелось бы работать там, а не на планете Земля, где мы окружены пылью, и яркие звёзды встречаются редко.
А.Г. Но раз уж вы заговорили о планете Земля, то, прежде чем вы продолжите о звёздных скоплениях, скажите: Солнце – одинокая звезда?
В.С. Почти наверняка – да, одиночная. Не совсем, правда, одинокая, ибо Солнце окружают планетная система и мириады мелких тел – астероидов и комет; возможно, есть и ещё не обнаруженное околосолнечное население, но крупного светила, сравнимого с Солнцем, в паре с ним, конечно, не движется.
А.Г. И не было никогда.
В.С. Тем не менее, не исключено, что у Солнца есть очень маленький звездообразный спутник, намёки на существование которого приходят к нам из геологии. Геологи знают, что были периоды массового вымирания животных примерно через каждые 30–35 миллионов лет. И одна из гипотез, которая пытается это объяснить, связывает эти периоды в жизни Земли с периодом обращения небольшой звёздочки-спутника вокруг Солнечной системы. Если эту звезду откроют, то для неё уже и название есть – Немезида; пока условное, поскольку звезда не обнаружена. Это может быть только крохотная звезда, раз в 10 меньше нашего Солнца по массе. И очень тусклая – красный карлик самого-самого низшего класса. И очень трудно различимая на фоне других звёзд. Но пока это лишь гипотеза. Солнце может иметь партнёра, но не сравнимого с ним во всех отношениях.
Итак, возвращаемся к шаровым скоплениям. Мы уже несколько раз упоминали здесь рассеянные скопления и шаровые. Эти названия отражают внешний вид звёздных скоплений. Рассеянные скопления, как правило, слабо концентрированы, содержат несколько сотен, от силы – тысяч звёзд. А шаровые – это плотные, хорошо упакованные скопления из сотен тысяч и до миллиона звёзд. Но принципиальная разница не в этом. Они совсем по-разному населяют нашу Галактику. Рассеянные скопления живут в галактическом диске, где сегодня на наших глазах формируются звёзды. И мы можем проследить, как рождаются такие скопления, как они живут и что с ними происходит в конце их эволюции. Нет сомнений, что рассеянные скопления – это группы звёзд, которые рождаются в недрах гигантских тёмных межзвёздных облаков. Межзвёздная материя, очень разреженная в среднем, в некоторых местах сконцентрирована в плотные облака. Там холодно, туда не проникает звёздный свет, температура там около абсолютного нуля, примерно минус 270 градусов. При таких «морозильных» условиях газ, лишённый давления, сжимается гравитацией и превращается в отдельные звёздочки и звёздные коллективы. Родившись в недрах массивного облака, скопление звёзд тут же начинает его разрушать. Звёзды разгораются, в них вспыхивают термоядерные источники энергии. Горячие звёзды разогревают окружающий их газ, его давление повышается, и он начинает распирать и в конце концов разрывает родительское облако, разбрасывая его остатки во все стороны. После этого новорождённый звёздный коллектив оказывается лишённым окружающего вещества. Какова его судьба? Сравнительно недавно мы это поняли.
Оказалось, что многие годы астрономы не совсем верно представляли себе этот процесс. Дело в том, что наблюдать рождение звёзд в недрах облака невозможно, облако непрозрачно. Это абсолютно тёмный полевой мешок. Заглянуть туда с помощью обычного телескопа нет возможности. Недавно созданные инфракрасные телескопы помогли это сделать, мы впервые увидели процесс формирования и зарождения звёзд. До этого астрономы считали, что звёзды каким-то непонятным образом, может быть, непонятной, связанной с иной физикой, силой, выбрасываются из газового облака. А теперь мы понимаем, что процесс имеет простое объяснение в рамках самой обыкновенной физики. Звёзды разогревают газ, он разлетается, и вместе с ним уходит львиная доля массы, которая своей гравитацией сдерживала звёзды рядом друг с другом. Лишённые этого притяжения, звёзды, обладающие немалыми скоростями, как пушечные ядра, разлетаются от места своего рождения, и уже через несколько миллионов лет, а это очень короткий интервал по астрономическим меркам, они образуют расширяющееся облако новорождённых звёзд, которое мы называем «звёздной ассоциацией». Теперь загадки в расширении таких ассоциаций нет. Но, скажем, в 1940-е и 50-е годы многие астрономы спорили и не соглашались друг с другом относительно источника энергии, разбрасывающего молодые звёзды.
А.Г. А это единственный способ образования звёзд, или существуют другие?
В.С. Этот главный. Существуют варианты, когда рождается одиночная звезда. Но это второстепенный способ: может быть, один-два процента всех светил рождается уединённо. Как правило, они рождаются группами, очень плотными группами и затем расширяются. Быстрые звёзды разлетаются, а те, которые не обладали большими скоростями, остаются жить в виде компактного звёздного рассеянного скопления.
А.Р. Иногда на месте ассоциаций видно несколько молодых рассеянных скоплений.
В.С. Тех ядер, которые не смогли расшириться. Какова их судьба? Им уготована тоже недолгая жизнь, потому что в диске Галактики много причин, которые стремятся разрушить звёздное скопление. Физику этого процесса можно представить себе очень просто, вспомнив, как живут молекулы воды в стакане. Там тоже происходит хаотическое движение атомов и молекул; время от времени некоторые из них покидают стакан с водой, испаряются, и количество жидкости в стакане уменьшается. В принципе, так же взаимодействуют друг с другом звёзды. Своим гравитационным полем они возмущают движение соседей и время от времени заставляют их разгоняться до таких скоростей, что звезда покидает скопление, свой звёздный дом и уже никогда в него не возвращается. Можно назвать это «испарением звёздных скоплений». Так, одна за другой, звёзды уходят из своих скоплений, и каждое скопление становится всё меньше и меньше. В конце концов скопление полностью испаряется, и на его месте остаётся, вероятно, одна двойная система.
А.Р. Или иерархическая система.
В.С. Или иерархическая – с двумя, тремя, четырьмя компонентами. Есть причины, которые «подогревают» движение звёзд в скоплении, как, например, можно подогреть стакан с водой и заставить испаряться его ещё быстрее. Скажем, пролетая мимо массивного облака газа, скопление испытывает приливное возмущение: как Луна вызывает прилив на поверхности Земли и заставляет колебаться уровень океана, так же и пролетающее массивное тело заставляет изгибаться траектории звёзд в скоплении, заставляет их более интенсивно двигаться, а следовательно, более часто покидать такое скопление. Сегодня мы видим, что рассеянные скопления живут от силы 100 миллионов лет.
А.Р. Всё-таки, пожалуй, побольше. Несколько оборотов вокруг центра Галактики они вполне могут сделать.
В.С. Некоторые могут. Но, как правило…
А.Р. Это зависит, конечно, оттого, насколько массивно скопление. Чем массивнее скопление, тем относительно медленнее оно теряет звёзды, и тем дольше живёт.
В.С. Звёзды уходят в диск галактики, пополняют его население, а молодые скопления быстро гибнут.
А.Р. Кстати, о рассеянных скоплениях я бы вот ещё что хотел сказать: они распадаются, но звёзды, которые из них уходят, движутся относительно центра скопления с малой скоростью. Скопление обращается по орбите, а за ним долгое время движется звёздный рой.
В.С. Эта ситуация напоминает распад кометы в Солнечной системе. Когда комета распадается, пыль идёт за ней, и Земля время от времени проходит через эти пылевые конденсации.
А.Р. И даже в окрестностях Солнца есть следы ближайших скоплений. До Гиады 45 парсек, само скопление Гиады – довольно компактное, порядка 10 парсек размером. А рядом с Солнцем есть несколько десятков звёзд, которые движутся точно с той же скоростью и точно в том же направлении, что и Гиады.
