Мы не знаем точно, считают ли некоторые звёзды себя людьми. Но некоторые люди точно считают, что они звёзды. И они в чём-то правы. Ведь так же, как люди, звёзды рождаются и умирают. Конечно же, они делают это по-разному. Ведь настоящие звёзды, насколько знает наука, не являются живыми. Однако астрономы обожают использовать подобные термины. И поэтому они иногда любят рассказывать почтеннейшей публике о «жизни звёзд». А ещё иногда о том, что у звёзд есть… братья и сестры! Но при этом нет родителей. Довольно запутано, хм. Поэтому давайте аккуратно и вдумчиво разберёмся во всей этой истории…
Звезда родилась!
Мы часто говорим другом с другом в часы досуга и перед сном о том, как образуются звезды. Но давайте на всякий случай вспомним очень кратко, как происходит этот процесс.
Итак, всё начинается с одного большого межзвёздного облака, состоящего из газа и пыли. Любое внешнее воздействие может привести к тому, что это облако выйдет из состояния равновесия. Например, если рядом вдруг пролетит случайная звезда. Или какая-нибудь звезда внезапно взорвётся. Или если облако, проходя через галактику, внезапно попадёт в область, где окружающие звезды начнут разнонаправленно влиять на него своей гравитационной силой.
Но какова бы ни была причина, последствия будут одни и те же: облако перестанет быть облаком. Там, где раньше газ распределялся равномерно, теперь появились скопления. В одних областях будет содержаться больше газа, в других – меньше. Там, где газа окажется больше, будет действовать более мощная гравитационная сила. И она будет притягивать ещё больше газа из окружающей среды. Скопления газа будут становиться все более плотными. А их внутренняя часть будет становиться всё более горячей.
И в какой-то момент скопление превратится в звезду…
На самом деле, конечно, все намного сложнее, с гораздо большим количеством промежуточных этапов. Но сейчас для нас важно не это. А то, что в ходе такого процесса всегда образуется больше одной звезды.
Горячая семья
Эти звёзды, образовавшиеся вместе практически в одно и то же время, вполне можно назвать «родственниками». В такой звёздной группе, естественно, образуются звезды всех возможных размеров. Самые крупные из них, с наибольшей массой, будут светить ярче всех. Однако проживут они меньше всех. Горячие гиганты первыми израсходуют своё топливо. И закончат свою жизнь взрывом сверхновой.
Это имеет два важных последствия. Во-первых, эти взрывы выбросят из региона весь газ и пыль, которые остались от первоначального облака. Во-вторых, из группы исчезают именно звезды с наибольшими массами. И в ней остаются меньшие звезды, которые теперь больше не удерживаются вместе гравитационной силой более крупных звёзд группы. И она распадается.
Каждая звезда получает скорость, отличную от скорости других звёзд, с которой она движется по Млечному Пути. Хотя изначально родственные звезды будут находиться близко друг к другу, со временем они будут разлетаться всё дальше и дальше. И в какой-то момент они настолько рассредоточатся по Галактике, что ничто больше не будет напоминать о том, что первоначально все эти объекты принадлежали одной группе.
Наше Солнце тоже возникло в подобной группе. Оно тоже было частью семьи, состоявшей из сотен звёзд 4,5 миллиарда лет назад. И в какой-то момент оно тоже полетело по Галактике своим путём. Расставшись навсегда со своими братьями и сёстрами.
Поиски семьи нашего Солнца кажутся безнадёжным занятием. Действительно: как найти среди более чем 400 миллиардов звёзд Млечного Пути именно те несколько сотен, которые образовались из того же облака, что и Солнце, 4,5 миллиарда лет назад? И зачем вообще их искать?
Ко второму вопросу мы вернёмся позже. Давайте для начала поймём, может ли такой поиск вообще быть реальным.
Родственники Солнца
Итак, как определить, является ли звезда родственником Солнца?
Первое, что приходит на ум – это конечно же возраст. Он должен быть примерно одинаковым. Но одного этого недостаточно. Ведь возраст звезды не всегда можно точно определить. И даже если он соответствует возрасту Солнца в пределах допустимой погрешности, то это все равно может быть чистой случайностью. Поэтому обязательно нужно изучить и химический состав звёзд.
В одной из недавних статей мы разговаривали о металличности звёзд. Так в астрономии называется доля химических элементов в составе звезды, которые не являются ни водородом, ни гелием.
Водород и гелий – самые распространённые элементы во Вселенной. И поэтому каждая звезда почти полностью состоит из этих двух элементов. Однако небольшая доля других химических элементах в них всегда присутствует. Количество этих элементов и называется «металличностью».
Эти элементы накапливаются с течением времени всякий раз, когда в каком-то конкретном районе старые звезды заканчивают свою жизнь. Они выбрасывают при этом почти все накопленные материалы в космос. Там, где больше звёзд завершило свою жизнь вблизи облака, этих элементов будет больше. Там, где было меньше звёзд, их будет меньше.
Очевидно, что химический состав межзвёздного облака становится со временем немного похож на что-то вроде «отпечатка пальца». И все звезды, которые образуются из этого облака, имеют один и тот же «отпечаток».
Итак, нам нужно найти звезду, которой столько же лет, сколько нашему Солнцу. И которая имеет тот же химический состав, что и оно. В принципе, оба этих параметра можно легко измерить. Но в Млечном Пути очень, очень, очень, очень много звёзд. И найти ту, которая бы точно соответствовала всем требованиям, весьма сложно.
Космический изгой
И всё же ответить на второй вопрос, заданный в начале статьи, было бы довольно интересно. Почему бы нам не найти пару братьев и сестёр Солнца? Да и вообще. Это для науки было бы весьма полезно. Во-первых, потому что благодаря этому знанию можно многое узнать о формировании Солнца и Солнечной системы. Сейчас это сделать довольно затруднительно. Ведь если мы посмотрим на звёзды, которые находятся вокруг нас сейчас, то увидим, что все они сильно отличаются от Солнца. Там, где мы сейчас находимся в галактике Млечный Путь, нет ничего, что напоминало то бы облако, из которого когда-то родилась наша звезда. Солнце, очевидно, улетело уже очень далеко от того места, где родилось. И, соответственно, потеряло всякую связь со своими родственниками.
Если бы мы знали, где они находятся сегодня, мы могли бы проследить путь Солнца и понять, что именно сделало Солнце таким изгоем.
Общая жизнь
Ещё более интересной является вторая причина, по которой стоит поискать потерянную семью Солнца. Ведь когда звезда образовалось 4,5 миллиарда лет назад, планетам не потребовалось много времени, чтобы сформироваться возле неё. И нет никаких оснований предполагать, что этот же процесс не происходил и с другими звёздами группы. И это очень важный момент! Поскольку остальные звезды вместе с их планетами в то время были намного ближе друг к другу. Группа ведь ещё не распалась.
И если учесть, что в молодой планетной системе всегда происходит множество событий, вокруг неё вращается гораздо больше небесных тел, чем для них есть место, на их пути находится гораздо больше астероидов и комет и происходит гораздо больше столкновений, то вполне вероятно, что материал из одной планетной системы мог быть перемещён в другую в результате столкновений.
Мы знаем, что на астероидах и кометах присутствует множество сложных молекул, «строительных блоков жизни». Так их иногда красиво называют. Возможно, они прибыли на Землю именно таким путём из другой планетной системы. И, таким образом, заложили основу для зарождения жизни.
Конечно, все могло происходить и наоборот. И наша Земля, возможно, экспортировала строительные блоки жизни в другие планетные системы. Произошло ли это на самом деле, наука пока не знает. Но если мы хотим узнать это, нам непременно нужно найти братьев и сестёр Солнца. И если мы найдём звезду, у которой есть планеты, то это будет неплохая кандидатура для поиска там жизни.
Найти близнеца
Какими бы все эти мысли не были захватывающими – сначала нам нужно найти братьев и сестёр Солнца. Что, как уже говорилось несколько раз, действительно сложно, потому что звёзд в космосе много.
Хорошим кандидатом на родственника Солнца является звезда, имеющая обозначение HD 162826. Она находится на расстоянии около 110 световых лет от нас в направлении созвездия Геркулес. Этой звезде столько же лет, сколько Солнцу. И она имеет тот же химический состав, что и наша звезда. И, кроме того, такие же размеры и массу.
Все эти факты не являются, конечно, никакими прямыми доказательствами. Ведь братья и сестры не обязательно должны быть близнецами. Однако в данном случае звезда, идентифицированная в 2014 году, является хорошим кандидатом на роль двойника Солнца что очень интересно.
В 2018 году была обнаружена ещё одна звезда, расположенная на расстоянии 184 световых лет от нас в созвездии Павлин. Есть и ещё несколько потенциальных кандидатов. И скоро их будет ещё больше. Ведь благодаря множеству космических телескопов астрономы получают всё больше и больше данных о всё большем и большем числе звёзд.
Без сомнения, мы никогда не сможем окончательно идентифицировать братьев и сестёр Солнца. Но чем лучше будет статистика, тем яснее мы сможем в конечном итоге узнать про его семью всё.
Хотя воссоединение, конечно же, уже не случится…