Ïåðâàÿ ãëàâà ëåòîïèñè âñåëåííîé.
ÒÎ×ÍÛ ËÈ ÇÂÅÇÄÍÛÅ ×ÀÑÛ?
Êàê åùå ìîæíî îïðåäåëèòü âîçðàñò Çåìëè?
Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî íàøà ïëàíåòà ïîÿâèëàñü íå ðàíüøå, ÷åì Ñîëíöå, òî çà îòâåòîì ñëåäóåò îáðàòèòüñÿ ê ñâåòèëó. Ñóäÿ ïî ñêîðîñòè âûãîðàíèÿ ñîëíå÷íîé ìàññû, âîçðàñò åãî î÷åíü ïî÷òåíåí: äåñÿòêè ìèëëèàðäîâ ëåò. Ïîäñ÷åòû âðåìåíè ãîðåíèÿ Ñîëíöà íà÷èíàþòñÿ ñ òîãî ìîìåíòà, êîãäà îíî öåëèêîì ñîñòîÿëî èç âîäîðîäà (îäíî èç äîïóùåíèé). Íî âåäü âîäîðîä â òàêîì êîëè÷åñòâå íå ïîÿâèëñÿ âäðóã, èç íè÷åãî. Íà åãî ñîçäàíèå ìîãëî óéòè êóäà áîëüøå âðåìåíè, ÷åì íà ñãîðàíèå. Íàêîíåö, è ñèíòåç âîäîðîäà, è åãî ãîðåíèå ìîãëè íà íåêîòîðîì ýòàïå ïðîõîäèòü îäíîâðåìåííî. Òàê ñàìûå òî÷íûå àñòðîíîìè÷åñêèå ðàñ÷åòû ïîïàäàþò â êàáàëüíóþ çàâèñèìîñòü îò î÷åíü íåòî÷íûõ ïðåäïîñûëîê.
Çíàìåíèòûé àíãëèéñêèé àñòðîíîì Äæåìñ Äæèíå ïîëâåêà íàçàä ïîäñ÷èòûâàë òåîðåòè÷åñêè óñòîé÷èâûå îðáèòû äâîéíûõ çâåçä è ñîïîñòàâëÿë ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñ íàáëþäåíèÿìè. Îêàçàëîñü, ÷òî ãðàâèòàöèîííîå âçàèìîäåéñòâèå äâîéíûõ çâåçä â ðÿäå ñëó÷àåâ äîëæíî áûëî ïðîÿâëÿòüñÿ òûñÿ÷è ìèëëèàðäîâ ëåò.
Ñõîäíûå öèôðû ïîëó÷àëèñü ïðè ðàñ÷åòàõ ãðàâèòàöèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ çâåçäíûõ ñêîïëåíèé, èç-çà êîòîðîãî áîëåå òÿæåëûå çâåçäû äâèæóòñÿ ïðàâèëüíûì ñòðîåì â òîë÷åå áîëåå ëåãêèõ çâåçä; ïî ñëîâàì Äæèíñà, ïîäîáíî ñòàå ëåáåäåé, ëåòÿùèõ ñêâîçü ñáèâøèåñÿ òîëïû ãðà÷åé è ñêâîðöîâ.
Åùå îäèí ñïîñîá íåáåñíîé õðîíîëîãèè: ïðè äîñòàòî÷íî äîëãîì ãðàâèòàöèîííîì âçàèìîäåéñòâèè çâåçäû îáìåíèâàþòñÿ ýíåðãèåé äî óñòàíîâëåíèÿ ïîëíîãî ðàâíîâåñèÿ, ïîäîáíî ìîëåêóëàì ãàçà, íàõîäÿùèìñÿ â çàìêíóòîì îáúåìå.  ðåçóëüòàòå ýíåðãèÿ äâèæåíèÿ çâåçä äîëæíà áûòü ïðèìåðíî îäèíàêîâîé âíå çàâèñèìîñòè îò èõ ìàññ. Êàê ïîêàçûâàþò íàáëþäåíèÿ è ðàñ÷åòû, ýòî ñîñòîÿíèå ïðèáëèçèòåëüíî äîñòèãíóòî äëÿ çâåçä ïî÷òè âñåõ ñïåêòðàëüíûõ êëàññîâ. Èñêëþ÷åíèå — òîëüêî ñàìûå ìàññèâíûå ñâåòèëà, ó êîòîðûõ ñðåäíÿÿ ýíåðãèÿ äâèæåíèÿ íåñêîëüêî ïîíèæå (ýòî ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü îá èõ îòíîñèòåëüíîé ìîëîäîñòè). È âíîâü, ïðîèçâåäÿ ñëîæíûå âû÷èñëåíèÿ, Äæèíå ïîëó÷èë öèôðû ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ òûñÿ÷ ìèëëèàðäîëåòèé, íåîáõîäèìûõ äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ïîäîáíîãî «çâåçäíîãî ðàâíîâåñèÿ».
Íàêîíåö, èçâåñòíûé àñòðîíîì Ýääèíãòîí ðàññ÷èòàë âðåìÿ «ñãîðàíèÿ çâåçä». Îí èñõîäèë èç òîãî, ÷òî ìàññà çâåçäû ïðèáëèçèòåëüíî (çà ðåäêèì èñêëþ÷åíèåì) ïðîïîðöèîíàëüíà åå ñâåòèìîñòè. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî çâåçäû ïðîõîäÿò ñõîäíûå ýòàïû ðàçâèòèÿ. Òîãäà äëÿ íàèáîëåå äðåâíèõ, ó÷èòûâàÿ ñêîðîñòü èõ «ñòàðåíèÿ-ñãîðàíèÿ», ïîëó÷àþòñÿ âíîâü ìíîãèå òûñÿ÷è ìèëëèàðäîâ ëåò. Ñêàæåì, ó Ñîëíöà, ïî Äæèíñó, âäâîå áîëüøàÿ ìàññà áûëà 5,7-10 ëåò íàçàä, à çà ãðàíüþ 7,7-10 ëåò îíà ïîëó÷àåòñÿ ñëèøêîì áîëüøîé, òàê ÷òî ýòîò ñðîê ìîæíî ñ÷èòàòü äëÿ íåãî ïðåäåëüíûì. Àíàëèçèðóÿ çàâèñèìîñòü ìåæäó ìàññàìè çâåçä è èõ ñâåòèìîñòüþ, Ýääèíãòîí ïîäñ÷èòàë âîçðàñò çâåçä è ïîëó÷èë öèôðû, äîñòèãàþùèå äåñÿòêîâ ìèëëèàðäîâ ëåò.
Ä. Äæèíå íà îñíîâå òåõ æå ôàêòîâ ïðèøåë ê çàêëþ÷åíèþ, ÷òî âîçðàñò çâåçä — â ñîòíè ðàç áîëüøå.
Êàê óòâåðæäàþò ìíîãèå ñîâðåìåííûå àñòðîôèçèêè, ìû æèâåì â ýâîëþöèîíèðóþùåé è ïðèòîì ðàñøèðÿþùåéñÿ Âñåëåííîé. Êðàñíîå ñìåùåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ñâåòà, ïðèõîäÿùåãî ê íàì îò äàëåêèõ ãàëàêòèê, ñ÷èòàåòñÿ ñëåäñòâèåì äîïëåð-ýôôåêòà, ñâÿçàííîãî ñ òåì, ÷òî ýòè ãàëàêòèêè óäàëÿþòñÿ îò íàñ. Ãîñïîäñòâóåò ìíåíèå î òîì, ÷òî âîçðàñò íàøåé äîñòóïíîé íàó÷íûì íàáëþäåíèÿì Âñåëåííîé… òî÷íóþ öèôðó íàçâàòü òðóäíî: çà ïîñëåäíèå ãîäû îíà ìåíÿëàñü â ñòîðîíó óâåëè÷åíèÿ ïî ìåðå òîãî, êàê îáíàðóæèâàëèñü âñå áîëåå è áîëåå «ñòàðûå» îáúåêòû (íàïðèìåð êâàçàðû). Ïðàâäà, èçìåíåíèÿ áûëè â ïðèíöèïå íåñóùåñòâåííûìè: îò 10 äî 20 ìëðä. ëåò.
Ó÷òåì, ÷òî òàêèå îïðåäåëåíèÿ âåäóòñÿ ïî çâåçäàì, çàíèìàþùèì íè÷òîæíóþ äîëþ îáúåìà Âñåëåííîé. Äàííûå î âîçðàñòå çâåçä ñîâåðøåííî íå îáÿçàòåëüíî ñâèäåòåëüñòâóþò î âîçðàñòå äðóãèõ îáúåêòîâ. Òåì áîëåå — ñàìîé Âñåëåííîé.
Ëîãè÷åñêè âñå êàê áóäòî âåðíî. Ñâåòîâîé ñèãíàë îò óäàëÿþùåãîñÿ îáúåêòà èñïûòûâàåò êðàñíîå ñìåùåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ïðîïîðöèîíàëüíî ñêîðîñòè äâèæåíèÿ. È íàáëþäàåìîå êðàñíîå ñìåùåíèå ñïåêòðîâ çâåçä òàêæå ïðîïîðöèîíàëüíî ìåíÿåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ äî îáúåêòà. Ñëåäîâàòåëüíî, ÷åì äàëüøå îò íàñ îáúåêò, òåì áûñòðåå îí äâèæåòñÿ (îò íàñ, åñòåñòâåííî).
Ñòîëü ïðîñòîé âûâîä âûçâàë â ñâîå âðåìÿ âîëíó ñêåïòèöèçìà. Íå ñïîðÿ î ñàìîì ôàêòå êðàñíîãî ñìåùåíèÿ, îáúÿñíèòü åãî ïðîáîâàëè ïî-ðàçíîìó. Íå ìîãóò ëè ñâåòîâûå «ïàêåòû» — ôîòîíû, ñòðàíñòâóÿ â ìåæçâåçäíîì ïðîñòðàíñòâå ìèëëèîíû ëåò, èñïûòûâàòü èçìåíåíèÿ («ñòàðåòü»), ÷òî è îòðàæàåò èõ «ïîêðàñíåíèå»? È òîãäà êðàñíîå ñìåùåíèå óêàçûâàåò íà âîçðàñò ôîòîíîâ, à íå çâåçä èëè òåì áîëåå Âñåëåííîé. Ýòó ãèïîòåçó îñïîðèëè: ñòàðåíèå ôîòîíîâ äîëæíî áûëî áû ñîïðîâîæäàòüñÿ «ðàçìûâàíèåì» èçîáðàæåíèé çâåçä è ò. ä. Ïðîáëåìà îêîí÷àòåëüíî íå ðåøåíà. Îäíàêî âðÿä ëè ìîæíî ãîâîðèòü, ÷òî îáû÷íîå îáúÿñíåíèå êðàñíîãî ñìåùåíèÿ Äîïëåð-ýôôåêòîì ñòàëî áîëåå ñîìíèòåëüíûì.
Äðóãóþ ãèïîòåçó âûñêàçûâàë àíãëèéñêèé àñòðîíîì Ý. Ìèëí. Ïî åãî ìíåíèþ, «ñòàðåëè» íå ôîòîíû, à çâåçäíàÿ ìàòåðèÿ. Êîãäà çâåçäû èçëó÷àëè ñâåò, êîòîðûé ìû ñåé÷àñ ïðèíèìàåì, òîãäà — ìèëëèàðäû ëåò íàçàä — îíè áûëè èíûìè. Ìû êàê áû ÷èòàåì ïèñüìà îò àäðåñàòîâ, ñèëüíî èçìåíèâøèõñÿ, ïîêà øëî ïèñüìî. Ïîäîáíûå äîâîäû êàæóòñÿ âïîëíå ðåçîííûìè. Íî ïðèíÿòü èõ íå ìåíåå òðóäíî, ÷åì îïðîâåðãíóòü.