СКОЛЬКО ЗВЁЗД НА НЕБЕ

СКОЛЬКО ЗВЁЗД НА НЕБЕ?

Так, мы знаем, что астрономы занимаются звёздными подсчётами, что они строят графики кривых, по ко­торым можно определить, сколько на небе звёзд дан­ной звёздной величины. Однако этого ещё недостаточ­но для того, чтобы ответить на вопрос: сколько же всего звёзд в Галактике, включая и те, которые по сла­бости своего блеска невидимы даже в самые мощные телескопы.

Как же учёные всё же подсчитали общее число звёзд?

Рассмотрим кривую звёздных подсчётов, проведённых по всему небу (рис. 9). По горизонтальной оси на ри­сунке отложены значения звёздной величины, начиная

А

9 8

7

6

5 й

3 г

С 5-й и до 50-й. По вертикальной оси для удобства по­строения отложены не числа звёзд, а некоторые другие с ними связанные числа. Дело в том, что числа звёзд ра­стут слишком быстро с увеличением звёздной величины. При увеличении её всего на одну единицу число звёзд возрастает почти в 3 раза, точнее в 2,88 раза. При увели­чении величины на две единицы число звёзд возрастает еще примерно в 3 раза, а всего в 3X3 = 9 раз. Далее оно возрастёт ещё в 3 раза, т. е. в 3 X 3 X 3 = 27 раз, ит. д. При увеличении звёздной величины на 10 единиц число звёзд возрастёт почти в 40 тысяч раз! Такие боль­шие числа трудно изобразить графически. Поэтому на рисунке 9 вместо числа звёзд на вертикальной шка­ле указано число, показывающее, сколько раз нужно

Умножить число 10 само на себя, чтобы выразить со[11] ответствующее данной звёздной величине число звёзд*).

Маленькие кружочки указывают число звёзд, соответ­ствующих каждой звёздной величине. Например, кружок, соответствующий 5-й звёздной величине, второй по счёту слева, стоит на высоте, которой на вертикальной оси соответствует отметка 3. Это означает, что число звёзд

5- й величины равно (приблизительно) 10, помноженному само на себя 3 раза, т. е. 10X10X10= 1000. Таким же образом 10-й звёздной величине соответствует вертикаль­ная отметка 5, что означает, что число звёзд 10-й вели­чины составляет 10 X Ю X Ю X Ю X Ю = 100 000 и т. д. Звёзд 20-й величины, которым соответствует вертикаль­ная отметка 9, оказывается уже миллиард!

Если соединить друг с другом кружочки, то получится плавная кривая линия. Но что это за кривая?

На первый взгляд кажется, что на этот вопрос отве­тить нельзя, так как мы фактически имеем лишь один сравнительно небольшой участок всей кривой звёздных подсчётов — от самых ярких до звёзд 20-й величины. Как идёт кривая звёздных подсчётов для более слабых звёзд, мы пока не знаем, так как они недоступны для наблюдений.

Мы видим, во-первых, что чем больше звёздная вели­чина, тем больше число звёзд, тем выше лежит кривая. Во-вторых, у ярких звёзд кривая поднимается более круто, чем у слабых звёзд. Иначе говоря, рост числа сла­бых звёзд постепенно замедляется.

Если мы мысленно представим себе, каков же должен быть вид кривой звёздных подсчётов за пределами звёзд 20-й величины, т. е. для звёзд 21-й, 22-й и следующих ве­личин, то придём к выводу, что постепенное замедление роста числа звёзд, которое мы наблюдаем по мере при­ближения к звёздам 20-й величины, должно рано или поздно полностью приостановиться, а затем и вовсе сме­ниться убыванием.

Этот вывод согласуется с тем, что Галактика, как мы уже знаем, имеет конечные размеры. Если продолжать звёздные подсчёты до 30-й, 40-й и ещё более слабых звёздных величин, то в конце концов мы должны исчер­пать все звёзды. А это и означает, что кривая звёздных

Подсчётов должна достигнуть сначала какого-то макси­мального значения, а затем начать опускаться вниз всё быстрее и быстрее, пока не вернётся к своему исходному значению.

Наиболее простой кривой, удовлетворяющей всем ука­занным выше свойствам, является парабола.

Различных парабол можно нарисовать очень много. Они все различаются как по крутизне подъёма и спуска, так и по расположению максимальной точки (рис. 10). На какую же из парабол больше всего похожа кривая звёздных подсчётов?

Очевидно на ту, которая наилучшим образом совпа­дает с кривой звёздных подсчётов на уже известном её участке, т. е. до 20-й звёздной величины. Если парабола хорошо подойдёт к уже найденной части кривой, то можно считать, что она и на остальном своём протяжении не будет слишком сильно отличаться от найденной нами кривой.

На рисунке 9 пунктирной линией проведена наилуч­шая парабола. Две вертикальные линии делят график на три неравные части. Первая часть графика на рисунке (слева) соответствует звёздам, доступным наблюдению в современные телескопы. Границей для этих звёзд яв­ляется приблизительно 20-я звёздная величина. Она от­деляет на графике область наблюдаемых звёзд от области ненаблюдаемых звёзд.

Вторая вертикальная линия указывает звёздную вели­чину, для которой число звёзд является максимальным. При этой звёздной величине рост числа звёзд прекра­щается (рис. 9). Оказалось, что такая звёздная величина равна примерно 27. Следовательно, звёзд 27-й величины на небе больше всего.

График показывает также, что пунктирная парабола хорошо совпадает со сплошной кривой, которая построена на основе звёздных подсчётов. Таким образом, можео сделать вывод, что ‘существуют звёзды по меньшей мере 50-й величины, но звёзд больше 60-й звёздной величины в Галактике практически нет.

Наиболее подробно этот вопрос исследовали учёные Т. А. Агекян и П. П. Паренаго, которые, применяя раз­личные методы исследования, независимо друг от друга подобрали наилучшим образом параболу и пришли прак­тически к одинаковым результатам. Построив параболу, учёные тем самым узнали характер кривой звёздных под­счётов на всём промежутке её изменения — от самых яр­ких до самых слабых звёзд, включая и недоступные на­блюдению.

Вот теперь-то и можно было примерно подсчитать, сколько же всего звёзд в нашей Галактике.

По расчётам Т. А. Агекяна и П. П. Паренаго в ней оказалось огромное количество звёзд—120 миллиардов!

Конечно, это число нельзя считать совершенно точным. Эта цифра, как показывают новейшие исследования Га­лактики, может быть ошибочной в ту или другую сторону на 10—20 процентов.

Итак, мы приблизительно знаем, сколько всего Звёзд в'Галактике. Но подсчитали ли мы все звёзды на небе?

Конечно, нет! Ведь наша Галактика не единственная звёздная система во вселенной.

Рассмотрим изображение одной из ближайших к нам звёздных систем-галактик (рис. 11). Она находится в со­звездии Андромеды и заметна в виде слабого светлого пятнышка даже невооружённым глазом. В мощный же телескоп видно, что она, подобно нашей Галактике, со­стоит из огромного числа звёзд. Среди них можно разли­чить мигающие звёзды — цефеиды — и другие перемен­ные звёзды. Их яркость и дала возможность определить расстояние до этой звёздной системы. Оно оказалось рав­ным примерно миллиону световых лет.

На первый взгляд может показаться, что это расстоя­ние очень велико. Однако внимательное изучение показы­вает, что это не так. При оценке расстояний мы должны учитывать также размеры и самих звёздных систем. Раз­меры нашей Галактики составляют около 100 тысяч све­товых лет. Почти такие же размеры имеет и галактика в

Созвездии Андромеды. Таким образом, видно, что расстоя­ние между обеими галактиками лишь в 10 раз больше их собственных размеров.

Если для сравнения взять мир звёзд, то получится со­всем иная картина. Наше Солнце — рядовой член на­шей звёздной системы. Если принять его за образец, то средний радиус звезды будет равен приблизительно

700 ООО км. Среднее расстояние между звёздами в нашей Галактике составляет около 7 световых лет. Это почти в 90 миллионов раз больше звёздного радиуса. Таким образом, внутри нашей Галактики расстояния между звёздами в десятки миллионов раз больше их собственных размеров.

Чтобы наглядно представить эти размеры, приведём пример. В одном километре содержится миллион милли­метров. Поэтому звёзды, расстояния междукоторыми в десятки миллионов раз превышают их собственные раз­меры, можно представить в виде булавочных головок раз­мером в один миллиметр, разбросанных в пространстве на расстоянии в десятки километров одна от другой!

В этом отношении мир звёзд, как мы видим, коренным образом отличается от мира галактик, которых во вселен­ной, так же как и звёзд, бесчисленное множество (рис. 12). Если принять, что в каждой галактике примерно столько же звёзд, сколько и в нашей, то можно было бы очень быстро сосчитать общее число звёзд на небе, зная общее число галактик во вселенной. Однако подсчитать число галактик нельзя. Вселенная бесконечна!

Учёные для определения числа окружающих нас га­лактик пытались строить кривую их числа подобно тому, как это делалось для звёзд. В этом случае при уменьше­нии яркости на одну звёздную величину число галактик увеличивается точно в 3,98 раза. Иначе говоря, кривая подсчётов галактик представляет собой прямую линию, а не кривую линию — параболу, как при подсчёте звёзд.

С помощью крупнейших современных телескопов удаётся получать фотографии галактик на расстоянии до одного миллиарда световых лет. Луч света этих галактик, который сегодня дошёл до нас, пролетел более 99 про­центов расстояния раньше, чем на Земле появились пер­вые люди [12]).

Однако и на таких расстояниях кривая подсчёта галак­тик продолжает возрастать в 3,98 раза при уменьшении их яркости на одну звёздную величину. На фотографиях, полученных с помощью гигантского телескопа, больше изображений галактик, чем звёзд!

Рост кривой числа галактик в 3,98 раза означает, что густота размещения галактик в пространстве остаётся по­стоянной во всех направлениях (по крайней мере вплоть до расстояний в один миллиард световых лет). О том, что происходит дальше этих расстояний, можно будет точнее узнать, когда возрастёт техническое совершенство астро­номических приборов. Однако уже сейчас можно предпо­лагать, что кривая подсчётов галактик должна в общих чертах иметь такой же характер, как и кривая звёзд -

Ных подсчётов. И подобно тому, как звёзды в своей сово* купности образуют галактику, так сами галактики обра­зуют "огромную по своим размерам систему, которую астрономы назвали Метагалактикой. Метагалак­тика, таким образом,— это гигантское скопление галак­тик, подобных нашей.

Вот теперь, когда мы ознакомились в общих чертах со строением вселенной, можно дать определённый ответ на вопрос: «Сколько звёзд на небе?»

Если говорить о числе звёзд, входящих в настоящее время в состав нашей Галактики, то их насчитывается около 120 миллиардов.

На всём же небе, т. е. во всей вселенной, звёзд бес­численное множество, так как число галактик беско­нечно и каждая из них состоит из многих миллиардов звёзд.

Во все времена передовые учёные доказывали, что все­ленная бесконечна, ибо, если у неё имеется какая-нибудь граница, то сейчас же возникает вопрос — а что же нахо­дится за этой границей? Если там нет вещества, нет не­бесных тел, если там не действуют известные нам законы природы, то это значит, что там находится мир сверхъ­естественных сил. Именно так и рисуют картину мира все религиозные учения. Но наука не может мириться с ве­рой в сверхъестественные силы. Все её выводы, основан­ные на данных опыта, практики, глубоко враждебны религии, её вымыслам.

Ведущая роль в исследовании бесконечных глубин все­ленной принадлежит советской науке, которая руковод­ствуется единственно верным, великим философским уче­нием Маркса — Энгельса — Ленина — Сталина — диалек­тическим материализмом.

XIX съезд Коммунистической партии поставил перед советской наукой задачу — занять первое место в миро­вой науке. И среди многих наших наук, уверенно прибли­жающихся к этой цели, одно из ведущих мест принадле­жит советской астрономии.