Кандидат физико-математических наук, сотрудник Пущинской радиоастрономической обсерватории Астрокосмического центра Физического института имени Лебедева РАН Владимир Самодуров прочитал в Культурном центре ЗИЛ лекцию «Как рождаются звезды?». Slon публикует фрагменты этой лекции.
Во Вселенной главное – звезды. В звездах главное то, как они родились. В современной астрофизике принято считать, что формирование первого поколения звезд завершилось спустя несколько миллионов лет с момента Большого взрыва. Сначала сформировались галактики, которые впоследствии распались на протозвезды. Протозвездой называется стадия развития звезды, характеризующаяся сжатием и не имеющая еще термоядерных источников энергии. Первые звезды рождались в газовом облаке, состоявшем из водорода и гелия. Они образовывались медленней, чем современные, и масса их была больше. Они синтезировали тяжелые элементы, которые были выброшены в межзвездное пространство при взрывах сверхновых. Из вещества, обогащенного этими элементами, родилось второе (современное) поколение звезд. Так образовалась и наша Солнечная система, и все, что в ней есть. Таким образом, мы – потомки сверхновых взорвавшихся звезд. Чем больше масса вашего тела, тем больше вы звезда. В начале ХХ века Джордж Дарвин, астроном, сын знаменитого Чарльза Дарвина, предложил своему студенту Джеймсу Джинсу изучить вопрос о том, как можно удержать равновесие газового облака в космическом пространстве. Джинс пришел к выводу, что эта задача не имеет решений: любое космическое облако будет либо рассеиваться, либо под действием собственного тяготения сжиматься. Рассеиваться может маленькое, разреженное и горячее облако. Но такое случается нечасто. Большие, плотные и холодные облака сжимаются. Именно в них (и только в них) образуются звезды. На «джинсовской неустойчивости» держится современная теория эволюции Вселенной. Звезды образуются внутри плотных молекулярных облаков, которые обычно препятствуют непосредственному наблюдению протозвезд. Только излучение в инфракрасном- и радиодиапазоне дает нам информацию о них. Протозвезда развивается в три этапа. Сначала возникает гравитационная (джинсовская) неустойчивость, когда под действием сил тяготения растут температура и плотность фрагмента облака. Затем наступает фаза быстрого сжатия, практически свободного падения вещества к центру облака. Наконец протозвезда становится непрозрачной для собственного теплового излучения, температура, плотность и давление растут, а сжатие замедляется. Наступает этап медленного сжатия. Когда температура достигает нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции: водород превращается в гелий, при этом происходит выделение тепла, с прекращением сжатия протозвезда становится звездой. На фото – спиральная галактика М51. Темные прожилки – это туманности из газа и пыли, а розовые образования – молодые звезды. 
До главной последовательности жизнь звезд развивается по разным сценариям. Время сжатия звезды сильно зависит от массы. Маломассивные звезды живут долго, практически не изменяясь. Звезды, обладающие большой массой, формируются быстро и быстро умирают. Вокруг массивных звезд водород ионизирован их мощным излучением – это горячие зоны Н2. Они не видны в оптике, но хорошо заметны в радиодиапазоне и инфракрасном излучении. В молодости звезда еще окружена своим родительским облаком, которое вращается вокруг нее. Это облако имеет плоскую форму диска, и движение частиц в его плоскости затрудняется давлением звездного ветра – потока всевозможных частиц, вырывающихся с поверхности звезды с большой скоростью. Звездный ветер оказывает давление на вещество облака, пытаясь оттолкнуть его подальше, разогнать окружающую оболочку из пыли. Вещество устремляется вдоль оси вращения звезды и облака в двух противоположных направлениях. В этих направлениях вещества мало, и частицы облака почти беспрепятственно устремляются от звезды. Так образуются часто наблюдаемые оттоки вещества от молодых звезд. Помимо так называемого протозвездного ветра многие звезды выбрасывают с огромной скоростью в пространство гигантские струи горячего вещества – джеты. Они появляются вдоль оси вращения родительских фрагментов, унося «лишнее» вещество и «лишний» момент импульса, который выбивается из плоскости вращения родительского облака. В настоящее время джеты остаются малоизученным явлением, и точные причины их возникновения неизвестны.
