Звезды-вертушки

По рассказу писателя Горбунова, в стародавние времена одна из попыток популяризации учения о вращении Земли кончилась тем, что купеческий приказчик треснул своего просветителя по уху: «что, говорит, мы на вертушке живем, что ли?!».

И тем не менее земной шар продолжает вертеться, как он вертелся 2—3 миллиарда лет до этого, и как вертится с тех пор, хотя все медленнее и медленнее. С разной скоростью, так или иначе, вращаются и все соседи Земли — планеты, вращается, хотя и лениво в сравнении с ними, и само величавое Солнце.

Но вращаются ли звезды и как? Впервые с гениальным предвидением сказал о вращении звезд Фридрих Энгельс в своей «Диалектике природы»: «...вращение необходимо у всех парящих в мировом пространстве тел» (М., 1975, с. 239).

Если вращение звезд должно быть, надо его обнаружить. Но как сделать это, если даже в сильнейшие телескопы звезда представляется светлой точкой и ее поверхности не видно?

Но нет такой «тайны природы», которую бы, вопреки идеалистам и агностикам, не раскрыл бы человеческий ум, сейчас или впоследствии.

Тайну вращения звезд он раскрыл уже сейчас. Этим открытием мы обязаны известному американскому астроному О. Струве и академику Г.А. Шайну (Советский Союз).

Свет, который мы получаем от звезды, приходит к нам от всех точек ее полушария, обращенного к Земле. И когда звезда вращается, один край ее приближается к нам, а другой удаляется (если только полюс вращения звезды не смотрит прямо на нас). Но тогда в спектре приближающегося края линии сместятся к фиолетовому концу, а в спектре удаляющегося края — к красному концу, а в спектре центральной части диска останутся в нормальном положении.

При слиянии спектров всех этих точек диска звезды в один, нами наблюдаемый, мы увидим спектр, в котором сливающиеся и по-разному смещенные темные линии создадут как бы одиночные линии. Однако последние будут заметно шире и менее темны, чем в спектре такой же звезды, но вращающейся очень медленно.

Так, изучая форму линий в спектрах звезд, удалось установить вращение звезд вокруг своей оси. Не у всех звезд, конечно, оно достаточно быстро, чтобы его можно было заметить.

Быстрее всего, как оказалось, вращаются белые звезды. Это действительно какие-то вертушки. В то время как экватор нашего Солнца вращается со скоростью 2 км/с, точки экватора этих звезд за секунду пробегают дугу длиною до 300 км, а в некоторых случаях и больше, до 500 км. Такие звезды-вертушки должны быть на пределе своей устойчивости. Как маховому колесу, завертевшемуся слишком быстро, такой звезде грозит разрушение. И действительно, мы увидим дальше, что по крайней мере атмосфера таких звезд быстро рассеивается в пространство под действием центробежной силы, облегчающей отрыв и улетучивание частиц, которые, как мы видели, возможны даже на Солнце. Между тем Солнце вращается медленно, сила тяжести на нем больше, чем на белых звездах; температура Солнца (6000°) значительно ниже, чем у белых звезд (10000), а при такой температуре атомы движутся медленнее. Но описанное здесь звезды-вертушки бледнеют перед звездами-волчками — пульсарами (см. с. 509).