§ 5. ТИПЫ ЗВЕЗДНОГО НАСЕЛЕНИЯ

Все ли звезды возникли одновременно или наряду со старыми звездами существуют и молодые, недавно образовавшиеся?

Чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить, какова та огромная звездная система, Галактика, в состав которой входит и наше Солнце. Она состоит из многих миллиардов звезд и газопылевых облаков. В ее центре находится ядро, отстоящее от Солнца примерно на 30 тысяч световых лет. Мы могли бы его видеть в направлении созвездия Стрельца, если бы оно не было скрыто от нас облаками темного, поглощающею свет вещества. От ядра отходят ветви, имеющие спиральную форму, которые простираются на расстояние, примерно равное 50 тыс. световых лет. Одной из звезд, входящих в одну из спиральных ветвей, является Солнце.

Галактика вращается вокруг своего ядра; скорость этого вращательного движения зависит от расстояния объекта от ядра. На том расстоянии, на котором находится Солнце, она примерно равна 250 км/с. Закон изменения скорости в зависимости от расстояния очень сложен. Вообще же можно говорить о том, что каждая звезда описывает под влиянием общего притяжения Галактики свою галактическую орбиту.

Через ядро и спиральные ветви перпендикулярно к оси вращения проходит плоскость симметрии, называемая плоскостью Галактики. Так как Солнце находится почти в этой плоскости, мы наблюдаем светлую полосу Млечного Пути, охватывающую всю небесную сферу.

Галактика окружена системой шаровых звездных скоплений, которые образуют вокруг нее как бы слегка сплюснутую «корону». В экваториальной плоскости Галактики содержатся огромные массы газопылевых облаков, производящих межзвездное поглощение света. Такова в общих чертах структура Галактики.

Мы изучаем Галактику, находясь внутри нее. Это имеет свои недостатки, а также и преимущества. Недостаток состоит в том, что для воссоздания общей картины строения Галактики надо знать расстояния, отделяющие звезды от Земли, а мы их не всегда можем определить. Преимущества же состоят в том, что мы можем исследовать движения звезд в Галактике.

Поэтому было очень важно найти объект, который был бы похож на Галактику и которых! мы наблюдали бы извне. Таким объектом оказалась одна из наиболее близких к нам внегалактических звездных систем, часто называемая туманностью Андромеды. У нее есть эллипсоидальное ядро и отходящие от него протяженные спиральные ветви — рукава. На снимках, полученных с помощью самых крупных телескопов, было обнаружено, что рукава состоят главным образом из звезд. Состав же ядра долгое время оставался неизученным. Только в середине нашего столетия было обнаружено, что ядро состоит из звезд пониженной светимости. Они были названы звездами второго типа населения. Звезды же, входящие в состав спиральных рукавов, получили название звезд первого типа звездного населения.

Вполне естественно было искать такое разделение на типы населения и в Галактике. Оно было обнаружено. Оказалось, что Галактика состоит из совокупности взаимопроникающих подсистем. Опишем свойства двух из них, образующих как бы крайние типы.

Подсистемы, состоящие из звезд первого типа звездного населения, концентрируются к плоскости Галактики, располагаясь по обе стороны этой плоскости сравнительно тонким слоем. Здесь же расположены газовые и пылевые облака. В эту подсистему входят наиболее массивные звезды и звезды высокой светимости. Их пространственные скорости упорядочены, т. е. они участвуют во вращательном движении Галактики как бы единым строем. Остаточные скорости, если вычесть скорость общего движения, невелики.

Подсистема, состоящая из звезд второго типа населения, обладает иными свойствами. Во-первых, у входящих в нее звезд нет концентрации к экваториальной плоскости Галактики; их число возрастает по мере приближения к ядру, они как бы одевают ядро протяженной сферической оболочкой. Поэтому эту составляющую Галактики часто называют сферической. Во-вторых, остаточные скорости этих звезд после вычета скорости галактического вращения оказываются очень большими и распределенными хаотически. К сферической составляющей принадлежат и шаровые звездные скопления — компактные звездные группы.

Выяснилось также, что звезды I типа существенно отличаются от звезд II типа и составом атмосфер. В атмосферах звезд II типа гораздо меньше металлов, а преобладает водород.

Теперь общепризнано, что звезды II типа населения гораздо старше звезд I типа. Последние образовались сравнительно недавно из диффузного вещества, которое в процессе эволюции Галактики собралось вблизи ее плоскости. Более того, как мы увидим дальше, звезды продолжают формироваться и теперь.