Звёзды. Галактики. Вселенная

Как ни странно, но физики гораздо лучше представляют себе состояние вещества внутренних областей звёзд, чем планет. Так центральные области Солнца имеют температуру 10⁷ К и давление 10¹⁶ Па. В этих условиях вещество полностью ионизировано (плазма) и при этом становятся возможными термоядерные реакции, окончательным итогом которых является слияние ядер водорода и превращение их в ядра гелия. Эта термоядерная реакция служит источником энергии звезд.

По мере потери энергии звезды уплотняются. Происходит захват электронов протонами с превращением последних в нейтроны, при этом одно­временно испускаются нейтрино. В результате такой реакции умень­шается заряд ядра (при неизменной его массе), что, вообще говоря, приводит к уменьшению энергии связи ядра. В конце концов, ядра, содержащие слишком много нейтронов, станут неустойчивыми и распадутся. Вещество звезды будет представлять собой сверхплотный нейтронный газ.

Галактики — это звездные системы. Число звезд в них ~ 10⁹ - 10¹². Если масса звезды порядка 10³⁰ кг (как у нашего Солнца), то масса Галактики ~ 10⁴¹ кг. Известная нам часть Вселенной содержит число галактик порядка 10¹¹.

Оставим в стороне доказательства и способы измерений, которые сделали возможным привести названные здесь числа. Замечательно то, что эти числа нам известны; конечно, некоторые из них являются только приближенными.

Астрономические данные показывают, что галактики во Вселенной стремительно «разбегаются» друг от друга. Расширение Вселенной позволяет предположить, что когда-то в прошлом она занимала весьма малый объем. Это в свою очередь означает, что «дозвездное вещество» было сверхплотным и чрезвычайно горячим (температура порядка 10¹³ К). При таких температурах вещество может состоять в основном из излучений — фотонов и нейтрино (более подробно см. п. 11).