Свет — весьма странная штука. Нажмите выключатель – и в комнате станет светло! Чудесно, не правда ли? Светлая комната ничем не отличается от темной. Кроме присутствия самого света. Свет — это что-то неосязаемое. Он мимолётен. Фактически, кроме наших глаз мы больше никак его не осязаем. Закройте глаза. И наденьте на них тёмную повязку. А теперь попросите своего товарища поработать с выключателем. Можете ли Вы понять, когда темно, а когда светло? Нет.
Но всё меняется, если свет будет очень и очень ярким. И это будет та сила, с которой нужно обязательно считаться. Ведь свет — это то, почему вообще существуют звезды!
Побег изнутри
Весь газ, из которого состоит звезда, хочет как можно быстрее сжаться под собственным весом. Так, собственно, в природе и происходит. И чем компактнее становится звезда, тем горячее становятся её недра. В какой-то момент они становятся такими горячими, что возникают условия для возникновения реакции термоядерного синтеза. При этом генерируется колоссальное количество энергии, которая улетучивается в виде квантов света и нейтрино. Первые постоянно сталкиваются с атомами на пути от ядра к поверхности звезды. Вот почему им требуется несколько десятков тысяч лет, чтобы найти «выход» наверх. И поэтому звезды являются стабильными. По той причине, что бесчисленные столкновения между атомами и частицами света создают так называемое «радиационное давление».
Исходящий свет как бы «давит» на атомы звезды и противодействует гравитационному притяжению. Коллапс останавливается. И звезда становится стабильной. Этот процесс также отвечает за то, что звезда теряет возможность расти сколь угодно большой. Ведь чем больше она становится, тем выше растёт её температура. А чем она горячее, тем больше радиации она производит. И в какой-то момент радиационное давление становится настолько велико, что звезда уже не может удержать внутреннее равновесие. И радиационное давление света буквально разрывает её на части.
Космическая река
Наше Солнце — стабильная звезда. Радиационное давление и сила гравитации у неё вполне хорошо уравновешивают друг друга. И такое состояние дел будет продолжаться в течение следующих нескольких миллиардов лет. Но чем больше звезда, тем быстрее она сжигает своё топливо. И тем короче её жизнь. А чем горячее звезда, тем сильнее звёздные ветры, которые она испускает. Эта огромная «космическая река» уносит от звезды часть её атмосферы.
Наше Солнце ежегодно теряет около 180 триллионов тонн массы из-за звёздного ветра. Казалось бы – чудовищная цифра. Но на самом деле для Солнца это сущий пустяк. А вот большая горячая звезда может потерять значительно больше массы. Эти потери могут быть в миллиарды раз больше, чем теряет Солнце! Крупная звезда из-за звёздных ветров может терять несколько масс Земли (5,9736 х 1024 кг) за один год!
Звёзды Вольфа-Райе
Рано или поздно от такой звезды мало что остаётся, кроме горячего ядра. Такие бывшие крупные звезды, потерявшие свою атмосферу, называются звёздами Вольфа-Райе (по имени Шарля Вольфа и Жоржа Райе, открывших этот тип космических объектов в XIX веке).
Все они намного тяжелее Солнца. И могут иметь массу от 10 до более чем 200 его масс. И ещё они очень горячие! Температура поверхности таких объектов может составлять от 30 000 до более 100 000 Кельвинов! (В случае Солнца она составляет всего около 5500 Кельвинов).
Так что несомненно одно, друзья мои: Звезды Вольфа-Райе — довольно впечатляющие объекты.
Звезды Вольфа-Райе (в настоящее время их известно несколько сотен, разбросанных по всему Млечному Пути) — замечательная лаборатория для изучения эволюции крупных звёзд. Особенно, когда речь идёт о необычных системах, таких как звезда WR 104. Уж очень интересна для учёных выбрасываемая ей пылевая спираль.
И не просто потому, что кружащаяся пыль выглядит красиво. Этот процесс буквально показывает нам, откуда мы все пришли. Земля и мы, люди, сделаны именно из этого материала: углерода и других тяжёлых элементов, которые были созданы давным-давно в крупных звёздах, а затем выброшены в космос.
Очевидно, что конец жизни больших звёзд стал началом жизни биологической.
И кто знает, что в конечном итоге станет с углеродом, выбрасываемым WR 104…