Рис. 6.10. Диаграмма эволюции звезд населения I.

174

четам астрономов до этого момента пройдет около 5 миллиардов лет. Время пребывания обычной звезды в виде красного гиганта составляет около 107 лет. Достигнув на этой стадии максимальных размеров, звезда быстро смещается влево на диаграмме «светимость—цвет». Переход от красного гиганта до пересечения с главной последовательностью составляет примерно 1% от всего времени существования звезды (для Солнца — 100 миллионов лет.) В этот период у большинства звезд нарушается равновесие, и они начинают пульсировать, изменяя светимость. Их называют переменными звездами. К ним относятся также нестационарные пульсирующие звездыцефеиды. Далее эволюция идет в зависимости от массы звезды. Если она меньше 1,4 солнечной массы («легкая» звезда), то при заканчивании ядерного горючего звезда на диаграмме «светимость—цвет» смещается вниз, а затем охлаждается и угасает, проходя через стадию неустойчивости, характеризуемую периодическими возрастаниями светимости. Такую звезду называют новой; она постепенно переходит в стадию белого карлика, еще более охлаждаясь, — в стадию красного карлика и наконец — в стадию черного карлика. Эволюция углеродно-кислородной звезды, масса которой больше 1,4 солнечной массы, кончается эффектным гигантским взрывом — рождением сверхновой звезды.

Астрофизики показали, что при возникающих в этом случае высоких давлениях и температурах образуются условия для образования нейтронов. В результате электроны, как бы «вжимаются» в ядра, исчезает электростатическое отталкивание и под действием тяготения нейтронное вещество коллапсирует, образуя сверхплотный шар нейтронной звезды. Он настолько плотен, что обычный распад нейтрона в нем оказывается запрещенным.

6.8.4. Пульсары

Сравнительно недавно (в 1968 г.) были обнаружены еще одни небесные объекты, являющиеся источниками переменного радиоизлучения, причем пульсация происходит с частотой около 1 колебания в секунду, которые получили название пульсаров. Голдом была предложена модель, согласно которой пульсар — это вращающаяся нейтронная звезда. Время жизни пульсара ~108 лет. Механизм возникновения переменного излучения состоит в том, что электроны и протоны захватываются сверхсильным магнитным полем звезды. Вместе со звездой вращаются

175

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Рис. 6.11. Модель пульсара, предложенная Голдом.

магнитное поле и захваченные им частицы (рис. 6.11). Вблизи внешней границы плазмы, которая удерживается магнитным полем, частицы движутся со скоростями, близкими к световой. Согласно квантовой электродинамике они испытывают ускорение и, следовательно, излучают. Ускорение очень большое, и интенсивность излучения поэтому велика. Следствием релятивистского характера движения частиц является то, что излучение в основном испускается вдоль направления движения частиц. Поскольку вращение происходит вместе с магнитным полем звезды, то она излучает, как «прожектор», луч которого обегает небо. При каждом обороте пульсара на Земле наблюдается вспышка.

Также недавно, в 1972 г., экспериментально были обнаружены всплески космического гамма-излучения, когда американцы запустили спутник «Вела» (название — от испанского слова velar — быть на страже), желая установить, не производят ли русские тайные испытания ядерных устройств, при которых должны возникать кратковременные всплески гамма-излучения большой энергии. Оказалось, что всплески длительностью порядка секунды происходят примерно раз в сутки, но их источники равномерно распределены по всему небу и они происходят где-то в дальнем Космосе. Предполагают, что гамма-всплеск происходит при. слиянии пары нейтронных звезд, падении нейтронной звезды на черную дыру или слиянии двух черных дыр. При этом выделяется гигантская энергия порядка 1039 — 1040 Дж в области 10 — 100 км за время около секунды. Согласно теории

176

освобожденная при столкновении черных дыр энергия может привести также к распространению в космосе гравитационных волн.

Вноябре 1999 г. появилось сообщение об экспериментах на релятивистском коллайдере (ускорителе — сталкивателе тяжелых ионов, в котором частицы разгоняются до скорости, равной 99,9 скорости света) в Брукхевенской национальной лаборатории

США по получению кварк-глюонной плазмы (КГП) — того самого состояния вещества, в котором находилась масса нашей Вселенной через 10-5 с после БВ. В КГП с плотностью 3,6 • 106 т/мм3 и температурой 1,5 • 109 К кварки теряют свою привязанность к отдельному адрону и начинают «чувствовать» кварки адронов-соседей. Весь объем ядра заполняется кварками и глюонами, но в целом состояние КГП очень неустойчиво, и кварки снова склеиваются в адроны.

Другими словами, экспериментаторы решили рукотворно на Земле осуществить процесс, напоминающий Большой Взрыв! Это вызвало неоднозначную реакцию даже среди профессионалов-физиков. Дело в том, что в таких условиях может возникнуть материя из «странных» кварков, начаться неконтролируемая реакция по превращению всей «нашей» материи в «странную материю», в новое состояние со сверхплотным веществом и температурой в триллион градусов, и в итоге может образоваться черная дыра. Если теоретики не ошибаются, что рождение Вселенной вызвал БВ, а экспериментаторы смогут воссоздать его на Земле, то об успешности такого моделирования судить придется уже не нам!

Всвязи с проблемой CETI можно предположить, что молчание далеких цивилизаций и вспышки сверхновых звезд могли быть вызваны энтузиастами, которым не терпелось узнать правду о зарождении Вселенной и даже посоревноваться с природой. Результатом такой спешки и могли быть очередные черные дыры во Вселенной.

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.