8.6. Сверхновые звёзды – это маленькие квазары!

Попробуем решить проблему сверхновых звёзд в рамках теории взрывающейся Вселенной. Согласно этой теории звёзды образуются в результате распада сверхплотного вещества, выброшенного из галактических ядер. Сверхплотное вещество, которое находится в ядрах галактик предположительно в нейтронном состоянии, выбрасывается оттуда в результате взрывов. Почему взрывается нейтронное вещество? На это могут быть две причины.

Первая причина. Возрастание постоянной Планка, вызванное расширением Вселенной.

Вторая причина. Уменьшение давления в галактическом ядре, вызванное уменьшением его массы.

То есть некоторое устойчивое образование из большого числа нейтронов (скорее всего, сверхплотное вещество состоит не из одних нейтронов, а «разбавлено» протонами и, возможно, другими тяжёлыми частицами, нестабильными в «обычных» условиях) может стать неустойчивым и распасться или взорваться либо из-за возрастания неопределённости в движении нейтронов, либо из-за уменьшения давления. Например, нейтрон стабильный под высоким давлением внутри нейтронной звезды, в свободном состоянии «живёт» примерно 15 минут и затем распадается на протон р⁺, электрон е^ и антинейтрино :

п  р⁺ + е^ +  (8.15)

Обе эти причины, приводящие к взрывам в галактических ядрах, действуют постоянно. Постоянно происходит увеличение постоянной Планка из-за расширения Вселенной. Постоянно уменьшается давление в галактических ядрах из-за того, что часть их массы выбрасывается в окружающее пространство.

Учитывая вышесказанное, можно предположить два сценария образования сверхновых звёзд.

Первый сценарий. В период активности галактического ядра из него выбрасываются куски сверхплотного вещества, которые затем распадаются на звёзды и газ. При этом какой-то кусок сверхплотного вещества может в результате серии небольших взрывов распасться на несколько частей и впоследствии образовать целую группу звёзд. А какой-то кусок сверхплотного вещества может взорваться сразу в виде одного мощного взрыва. В этом случае мы будем наблюдать сверхновую звезду.

То есть предполагается, что сверхновая звезда – это взрыв сверхплотного вещества, которое было не так давно (по космическим меркам) выброшено из галактического ядра.

Этот сценарий объясняет происхождение сверхновых II типа, которые наблюдаются только в местах интенсивного звездообразования. Согласно традиционному взгляду сверхновая – это очень старая звезда. Согласно новому взгляду – это, наоборот, очень молодая звезда. А точнее, даже не звезда, а протозвезда, которая взорвалась прежде, чем успела превратиться в «настоящую» звезду или группу звёзд.

Если принять этот взгляд на происхождение сверхновых II типа, то становится ясно, почему они взрываются только в местах интенсивного звездообразования, например, в рукавах спиральных галактик. Спиральные рукава образуются в результате распада сверхплотного вещества, выброшенного из галактического ядра (см. параграф 6.3), и в них могут находиться ещё невзорвавшиеся куски сверхплотного вещества. Сверхновые II типа наблюдаются только в рукавах спиральных галактик, потому что и сверхновые, и рукава образуются из галактического ядра. Взорвавшиеся куски сверхплотного вещества могут иметь самую разную массу. Возможно, именно этим и объясняется широкий диапазон светимости сверхновых II типа.

Второй сценарий. Взорваться может не только сверхплотное нейтронное вещество, выброшенное из галактических ядер, но и сверхплотное нейтронное вещество, входящее в состав нейтронных звёзд. Предположим, некоторая нейтронная звезда образовалась несколько миллиардов лет назад. Если в то время она была устойчивой, то в настоящее время из-за увеличения постоянной Планка она могла стать неустойчивой и взорваться. Этот сценарий мог бы объяснить происхождение сверхновых I типа, которые взрываются и в эллиптических, и в спиральных галактиках. Массы нейтронных звёзд не так сильно отличаются друг от друга, как могут отличаться массы выброшенного из галактических ядер сверхплотного вещества. Поэтому светимости сверхновых I типа изменяются в меньших пределах, чем II типа. А сверхновая подтипа Ia даже используется в современной астрофизике в качестве стандартной свечи для измерения расстояний до далёких галактик!

Согласно традиционному взгляду наличие тяжёлых и, особенно, радиоактивных элементов в спектрах сверхновых звёзд свидетельствует о том, что эти элементы синтезируются в звёздах. Согласно новому взгляду наличие радиоактивных элементов в спектрах сверхновых свидетельствует о распаде сверхплотного нейтронного вещества.

Как же выяснить, какой из этих двух противоположных взглядов ближе к истине?

Можно, конечно, подождать, пока одна из известных нейтронных звёзд взорвётся как сверхновая звезда. Взрыв нейтронной звезды явился бы прямым подтверждением всей теории взрывающейся Вселенной. К сожалению, вероятность такого события ничтожно мала, так как нам известна только очень небольшая часть ближайших нейтронных звёзд из общего числа нейтронных звёзд нашей Галактики.

А ведь вопрос о причине взрыва сверхновой очень важен для построения всей теории образования звёзд и галактик. Можно сказать, что это ключевой вопрос современной астрофизики. И если бы нам удалось узнать, почему взрываются сверхновые, то мы получили бы прямые ответы на многие фундаментальные вопросы.

Допустим, нам удалось бы выяснить, что сверхновые взрываются в результате распада нейтронного вещества. Вот выводы, которые мы сразу же смогли бы сделать, исходя из этого.

Вывод 1. Тяжёлые химические элементы, включая уран и торий, образуются не в результате синтеза лёгких элементов, а в результате распада сверхплотного нейтронного вещества.

Вывод 2. Звёзды образуются не в результате гравитационного сжатия разреженных газовых масс, а в результате распада сверхплотного вещества, которое иногда взрывается в виде сверхновой.

Вывод 3. Сверхплотные объекты, из которых образуются звёзды, сами могли образоваться только в результате распада ещё более массивных сверхплотных объектов, и, следовательно, они были выброшены из галактических ядер. То есть галактики также образуются не в результате гравитационного сжатия разреженных масс вещества, а в результате распада сверхплотного вещества, находящегося в их ядрах.

Таким образом, узнав, почему взрываются сверхновые, мы сможем правильно построить теорию происхождения химических элементов, теорию образования звёзд и теорию эволюции галактик!

Так почему же взрываются сверхновые?