Амбарцумян - [73]

Долгое время считалось, что самыми плотными реальными космическими образованиями (не считая искусственно придуманных Шварцшильдом и Хойлом бесконечно плотных чёрных дыр) являются звёзды — белые карлики. Средняя плотность материи некоторых из них доходит до сотен тонн в кубическом сантиметре. Такую высокую плотность можно объяснить, если допустить, что материя белых карликов состоит из отдельных атомных ядер, очень близко расположенных друг к другу, и свободных электронов (электронного газа).

Между тем в земных условиях ядра и электроны обычно входят в состав атомов так, что расстояния между электронами и ядрами и, следовательно, размеры атомов во много раз больше, чем размеры самих ядер и электронов.

В популярной литературе принято очень грубо сравнивать структуру «земного» атома с футбольным стадионом: радиус атома сравнивается с радиусом стадиона, а радиус ядра с радиусом футбольного мяча; это иллюстрация того, насколько плотность «земного» атома мала по сравнению с плотностью белых карликов.

Однако теоретические исследования сверхплотных структур (а ими занимались многие физики) показали, что в принципе возможны даже более плотные формы существования материи, чем в белых карликах. Они должны состоять большей частью из нейтронов (нейтронные звёзды). Предполагается, что такими нейтронными звёздами могут быть открытые в 1968 году пульсары — источники, обладающие весьма быстрой и строго периодической переменностью излучения в оптическом, рентгеновском и радиодиапазонах.

Следует заметить, что теория сверхплотных конфигураций материи является одной из сложнейших областей теоретической физики, и без преувеличения можно сказать, что она находится в зачаточном состоянии и развивается очень медленно. Над этой проблемой работали Р. Оппенгеймер[152], А. Камерон[153], Г. А. Гамов и другие выдающиеся физики. Они показали, что при плотностях материи, превышающих 10⁹ г/см³, сложные атомные ядра не могут существовать.

Сегодня теория сверхплотного состояния вещества является центральной проблемой астрофизики, инициированной пионерскими работами Амбарцумяна.

Теория о возникновении гиперонов в сверхплотных средах

В 1960 году Амбарцумян, совместно с академиком НАН Армении Г. С. Саакяном, рассмотрел теоретическую возможность существования в природе ещё более плотных форм материи. Было показано, что, когда плотность газа элементарных частиц становится гораздо выше, чем плотность нейтронных звёзд (около 10¹⁵ г/см³, то есть миллиарды тонн в кубическом сантиметре), тогда в этом газе должны возникать сверхтяжёлые элементарные частицы — гипероны. При дальнейшем возрастании плотности газа число возникающих гиперонов будет превышать общее число нейтронов и протонов в газе.

Эта теория утверждает, что гипероны, крайне неустойчивые в земных условиях (средняя продолжительность их жизни на Земле равна одной десятимиллиардной доле секунды), при сверхвысоких плотностях газа становятся устойчивыми!

Отсюда следует, что сверхплотная звезда с достаточно большой массой должна состоять в основном из гиперонов.

Из теории получен также важный вывод о том, что равновесные сверхплотные конфигурации материи обладают огромными запасами внутренней энергии, достаточными для объяснения их физической и динамической неустойчивости. При возникновении молодых звёзд и звёздных систем активизируется эта сверхплотная материя, хотя, по-видимому, сама по себе она может быть устойчива в течение миллиардов лет.

Самым важным результатом теории является доказательство возможности существования сверхплотной материи с плотностью, равной или большей плотности атомных ядер (больше чем 10¹⁶ г/см³).

При этом Амбарцумяном была выдвинута гипотеза существования Д-тел — дозвёздных сверхплотных образований в неустойчивых звёздных агрегатах. Пытаясь понять теоретически, какие предельные сверхплотные состояния возможны в природе, он всегда предупреждал, что проблема эта очень далека от своего решения, и требуются неимоверные усилия в теории и наблюдениях, чтобы постигнуть истину.

Сотрудник Бюраканской обсерватории, физик Р. М. Мурадян, пытался обосновать существование сверхплотных конфигураций, исходя из понятия о сверхтяжёлых элементарных частицах — суперадронах. В связи с этим Амбарцумян даёт следующее пояснение: «Согласно современным представлениям физики элементарных частиц, между массой и вращательным моментом имеется глубокая взаимосвязь. Если правы те, кто утверждает, что астрономическая Вселенная родилась в результате распада одной сверхтяжёлой частицы, условно названной "первичным адроном", то теоретически можно предсказать, что Вселенная должна совершать один оборот за тысячи миллиардов лет. И вот из Англии поступило сообщение, что астрономические наблюдения, проведённые с помощью больших радиотелескопов учёными обсерватории Джодрелл Бенк, подтверждают возможность вращения Метагалактики. Это обстоятельство, кстати, может быть доказательной иллюстрацией философской концепции о неразрывной генетической связи микро- и макромира».

Как ни парадоксально, но иногда некоторые исследователи умышленно предъявляют одинаковые требования к теории, концепции и гипотезе, возводя гипотезу в ранг научной теории, что даёт основание воодушевленно её ругать, как завершённую научную концепцию. Такой участи удостоилась гипотеза Д-тел Амбарцумяна, к которой намеренно сводилась и сужалась «бюраканская концепция» звёздных ассоциаций, теоретически и наблюдательно подтверждённая. Профессор Московского университета С. Б. Пикельнер на учёном совете ГАИШ, имея в виду гипотезу существования