Знание-сила, 2000 № 11 (881) - [9]

И все-таки они взрываются!

В недрах массивной звезды, когда ее жизненный путь близок к концу, образуются различные элементы вплоть до железа. Они возникают в результате слияния более легких ядер. Этот процесс сопровождается выделением энергии, разогревающей звезду. Горячая материя – как любой нагретый газ – распирает звезду. Однако гравитационная сила противодействует этому давлению, и звезда сохраняет стабильность.

Появление железа означает, что цепная термоядерная реакция близится к концу. Чтобы атомные ядра железа слились друг с другом, нужен приток дополнительной энергии. Звезда расходует энергию и, как следствие, остывает и теряет стабильность. Гравитационная сила берет верх над давлением газовой оболочки. В считанные доли секунды центральная часть звезды сжимается. Материя уплотняется. Начинают взаимодействовать протоны и электроны. Сливаясь, они образуют нейтральные частицы – нейтроны. Так возникает нейтронная звезда. Ее плотность достигает нескольких сотен миллионов тонн на кубический сантиметр. Материя верхних слоев звезды со сверхзвуковой скоростью обрушивается на это необычайно плотное ядро и, ударившись о него, стремительно отлетает ввысь.

Еще в середине восьмидесятых годов теоретики считали, что этой энергии удара достаточно, дабы газовая оболочка умчалась в космическую даль, словно отброшенная взрывом. Однако компьютерные модели дали иную картину. Ударная волна стремительно гасла. В компьютерных расчетах сверхновые звезды никак не хотели взрываться.

Решение пришло через некоторое время, когда ученые поняли, что позабыли о важных участниках этой космической драмы: о нейтрино. В момент взрыва эти элементарные частицы излучаются в неимоверном количестве.

Все происходит мгновенно. Мощь нейтрино такова, что они способны почти беспрепятственно пронизывать такие космические тела, как наша Земля. Однако материя сверхновой звезды настолько плотна, что эти крохотные частицы постоянно сталкиваются с атомными ядрами. Как следствие, верхние слои газовой оболочки разогреваются так сильно, что происходит взрыв – в том числе и в компьютерной модели.

Агександр Волков

Гибель галактик

Во Вселенной нет покоя. Его никогда не было и не будет. Мы привыкли говорить, что в начале был Хаос, но затем из мятущейся, бурлящей материи возникли звезды, планеты и прочий космический декорум. В их череде немедленно воцарился порядок. Их несметная россыпь словно подчинилась незримой воле. Все тела, как заведенные механизмы, стали кружить по уготованным им орбитам, каждым своим движением воплощая вечные и неизменные законы природы. Хаос побежден и низвергнут навеки. Теперь ровный бег светил будет длиться целую вечность. Одни огоньки сменятся другими, многие погаснут, но ничто не отменит гармонию.

Исаак Ньютон превратил Вселенную в механизм, все части которого двигались в навеки заведенном порядке. Он «первый доказал с факелом математики движение планет, пути кометы и приливы океанов» – написано на его надгробном памятнике. Итак, все было расчислено навсегда. Под мерцающий огонь «факела математики» Ньютон замуровал мироздание. Все неведомое, непознанное исчезло оттуда. Всякие неожиданности прекратились.

В недрах галактики NCC 7252, появившейся после слияния двух галактик, возникли шаровые скопления звезд и миниатюрная спираль протяженностью 10000 световых лет.

И когда уверенность в этом охватила всех астрономов, философов, физиков, откуда-то, из недр непознанного, вновь вырвался Хаос. Стройный порядок, правивший мирозданием, был обречен. Всюду – от микромира до макрокосма – бушевали бури, катаклизмы, катастрофы. Не было опоры ни в чем. Мир оказался на редкость хаотическим объектом.

Первые подозрения зародились в конце XIX века, когда французский математик Анри Пуанкаре попробовал исследовать стабильность планетной системы, опираясь лишь на законы Ньютона. Результат оказался обескураживающим. Солнечная система была нестабильной и – в самой основе своей – хаотической.

Телескоп Хаббла окончательно открыл нам глаза. Все правильно: в начале был Хаос. Но ошибается тот, кто думает, что потом воцарился порядок. Миром по-прежнему правит Хаос. Однообразное кружение планет и светил – вовсе не императив мироздания. Наоборот, с заунывной будничностью космос сотрясают катастрофы непомерных масштабов. Наша Вселенная родилась в пламени Большого Взрыва, и до наших дней она не знает покоя. Галактики, ее составляющие. – эти гигантские скопления звезд, – разлетаются во все стороны словно осколки взорвавшейся когда- то фанаты. Время от времени одна из них сталкивается с другой, поглощает ее, поглощается ей, распадается, вспучивается, выгорает дотла… Грандиозные сшибки галактик преображают все мироздание, порождают жизнь и ее же уничтожают. Мы пребываем среди Хаоса. Мы охвачены Хаосом.

В галактической группе NGC 7317-7320 две галактики (см. в центре) уже слились друг с другом.

Скоро к ним присоединится и третья (см. слева вверху). Четвертая галактика (см. слева внизу), на самом деле, очень удалена от остальных.

Долгое время считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. Этот процесс напоминал зарождение звезды, только масштабы его были совсем другими. Громадное газопылевое облако медленно стягивалось и, наконец, сплющившись, образовало диск. Если оно было неподвижно, галактика получалась эллиптической. Если вращалось, то возникала спиральная галактика. Однако эта расхожая теория не могла объяснить ни нынешнюю форму Млечного Пути, ни его стабильность.