Древний вопрос: сколько звезд на небе? Ответ: для невооруженного глаза — около 3 тысяч; для вооруженного — миллиарды (всего во всех известных на сегодняшний день галактиках 10 ²⁰, то есть 1 с двадцатью нулями, звезд). По яркости звезды делят на звездные величины. Считается, например, что звезды первой величины в сто раз ярче звезд шестой величины. Чем больше звездная величина, тем «слабее» звезда. Сейчас «поштучно» сосчитаны и занесены в каталоги все звезды ярче 11-й величины. Их примерно миллион. Сосчитаны и более слабые звезды — всего около 2 миллиардов. Современные телескопы могут различить звезды до 23-й величины.

Звездам и созвездиям надо было дать имена, и воображение древних населило небо различными земными животными: там жирафа и лев, кит и лебедь, орел и медведицы. Есть и фантастические существа: единорог, гидра, дракон. На небе южного полушария, изученном за последние столетия, — предметы более полезные и современные: микроскоп, телескоп и даже электрическая печь.

Созвездия не меняют своих очертаний. Для нас они такие же, какими их видели во времена фараонов. Значит ли это, что звезды неподвижны? Вовсе нет. Они перемещаются в различных направлениях и с разными скоростями. Самая быстрая звезда, которую заметили астрономы, находится в созвездии Голубя. Ее скорость — 583 километра в секунду (в два с лишним раза быстрее Солнца). Движение звезд можно заметить только с помощью точных приборов: для таких расстояний скорость несколько десятков километров в секунду — черепашья.

Наше Солнце — обычная, рядовая звезда. Мы же представим некоторых рекордсменов нашей Галактики. Звезде Эпсилон В в созвездии Возничего принадлежат три рекорда: она самая большая (ее диаметр в 2700 раз больше солнечного; внутри ее поместился бы кусок солнечной системы, включая орбиту Сатурна), самая разреженная (этот гигант всего в 25 раз тяжелее Солнца, плотность вещества — в миллиарды раз меньше плотности воздуха), самая холодная (температура внешних областей — «всего» 1300 градусов).

Самая маленькая звезда, которая в каталоге астронома Вольфа имеет номер 45, близка по размерам к Луне, но ее масса почти равна солнечной. Вещество этой звезды сильно сжато, но она не чемпион. Рекордом плотности владеет звезда А. С. +70°8247 — таково ее обозначение в астрономических каталогах. Кусочек ее вещества размером с булавочную головку весил бы на Земле 36 килограммов.

Рекорд яркости — у Дзеты Скорпиона. На небе эта далекая звезда выглядит не очень яркой — третья величина. Но будь она на месте Солнца — сияла бы в сотни тысяч раз ярче нашего светила.

Самая слабая звезда — Лаланд 212 558 В. Находясь на месте Солнца, она освещала бы Землю слабее Луны. Поверхности самых горячих звезд раскалены до 50—100 тысяч градусов, но рекордсмен по температуре точно не известен. Самые холодные из известных звезд — это «темное светило» в созвездии Тельца, раскаленное всего до +650 градусов, и еще более «темное» в созвездии Лебедя (+430 градусов).

Какое небесное тело мы можем назвать звездой? Что определяет звезду? Самое главное — масса. Тело, не превышающее сотой доли массы Солнца, светиться самостоятельно не может. Только при большой массе давление и температура в недрах тела достигают такой величины, что начинает выделяться ядерная энергия, тело становится самосветящимся. А самые большие звезды! До последнего времени считали, что верхний предел — примерно сто солнечных масс. Однако природа любит подшутить над учеными. В 1963 году она преподнесла им очередной сюрприз — гигантские сверхзвезды — квазары. Луч света успевает обежать их лишь за недели. Из этих «чудовищ» можно вылепить миллионы солнц!

Многие звезды образуют неразлучные пары. Они вращаются вокруг общего центра масс. Рядом с Эпсилоном В Возничего находится Эпсилон А, который меньше своего соседа по объему в 3 тысячи раз. Эта пара выглядит, как зерно и арбуз. Встречаются тройные и даже шестерные звездные содружества. Если светила находятся друг от друга на расстоянии, сравнимом с их диаметрами, то под действием могучего взаимного притяжения они вытягиваются и становятся похожими на дыню. Две звезды в созвездии АО Кассиопеи настолько близки друг к другу и так сильно вытянуты, что даже соприкасаются.

Многие звезды меняют свой блеск. Некоторые из них делают это, когда им вздумается, но есть и такие, которые с большой точностью периодически то вспыхивают, то потухают. Типичная периодическая звезда — Дельта Цефея. Строго, с периодом в 5 дней 10 часов 48 минут, ее блеск сначала увеличивается на 0,75 звездной величины, а потом постепенно ослабевает. В ее честь подобные звезды названы цефеидами. Изменение блеска цефеид вызвано физическими причинами. В результате каких-то процессов, происходящих в их недрах, звезды пульсируют.

Бывают и затменно-переменные звезды. Изменение их блеска происходит из-за того, что на самом деле это не одна звезда, а две. Вращаясь, звезды загораживают друг друга.

Во вселенной происходят беспрерывные взрывы — тусклые или совсем незаметные огоньки превращаются в яркие «новые звезды». В китайских, арабских и других летописях за последние две тысячи лет несколько раз упоминается об удивительных вспышках звезд. Их можно было видеть даже днем, настолько сильно увеличивалась яркость. Астрономы назвали эти звезды сверхновыми. Эти вспышки не что иное, как чудовищные термоядерные взрывы во вселенной… В «спокойном» состоянии в недрах звезд протекают термоядерные реакции, которые и питают их энергией. Но вот по каким-то неясным причинам нормальный ход реакций нарушается, звезда взрывается, вокруг нее возникают светящиеся облака из продуктов взрыва — туманность. Сейчас ученые подозревают, что новые звезды образуются при особых взаимодействиях двойных звезд, когда звезды-гиганты и звезды-карлики, обмениваясь веществом, превращаются «друг в друга» (по выражению американского астронома Ф. Хойла, «собака ест собаку»). Сверхновые звезды вспыхивают за свою жизнь не один раз. Оказалось, Земля за время своего существования подвергалась несколько раз бомбардировке космическими лучами, вызванными вспышками «близких» сверхновых звезд.

У многих звезд, очевидно, есть планетные системы. На расстоянии от Земли меньше 17 световых лет — по крайней мере три звезды с планетами. Туда с Земли сигналы уже посылаются — это попытка завязать космическую беседу (если есть с кем!). Беседу, которая продлится очень долго, даже если будет состоять лишь из двух фраз: вопроса и ответа.

Раскаленные атомные котлы звезд, иногда окруженные планетами и еще реже — жизнью. А между ними — громадные черные космические пустыни…

Вселенная устроена именно так.

Раздался свисток полисмена. Скрипнули тормоза. Машина остановилась.

— Платите штраф, — сказал блюститель порядка. — Вы проехали на красный свет.

— Да нет, я ехал на зеленый свет.

— Вы что, дальтоник?

— Нет, я физик. Уверяю вас, при быстрой езде красный свет всегда бывает зеленым!

Замечательный американский физик Роберт Вуд был шутником и мистификатором, но не был обманщиком. Красный свет действительно мог превратиться в зеленый благодаря эффекту Доплера. Полицейский, вероятно, этого не знал.

На любой железнодорожной станции (а еще лучше — на пустынном полустанке), внимательно прислушиваясь к гудкам паровозов, можно установить интересную закономерность. Приближающийся поезд еще издалека предостерегающе гудит. Сначала слышен высокий, пронзительный сигнал — тонкий, как звук флейты; потом тон снижается, и вот, на мгновение оглушив нас, с прощальным басом экспресс уносится вдаль.

Если мчаться навстречу источнику света, можно наблюдать подобное же явление. Ведь свет — это электромагнитная волна. А поэтому, как и для всякой волны, эффект Доплера проявляется в изменении частоты, «тона» света — цвета. Из красного он может превратиться в зеленый, в чем Вуд и пытался убедить полисмена. Правда, есть одно «но»: он «забыл» уточнить маленькую деталь — скорость своего автомобиля. Ведь для того, чтобы красный свет позеленел, нужно было ехать со скоростью всего лишь 135… миллионов километров в час! Владельца такого автомобиля полисмен просто не в состоянии был бы заметить. Через 10 секунд Вуд очутился бы на Луне. Так быстро движутся только далекие созвездия и галактики, убегая от нас (кстати, только благодаря эффекту Доплера люди сумели это обнаружить).