Вселенная полна загадок - Феликс Зигель

Спите спокойно, дорогие читатели! Солнце не вспыхнет, как новая звезда, и «огненная гибель» нам не угрожает!

Сейчас пока еще трудно сказать, какие именно процессы приводят новую звезду к вспышке. Выдвигавшиеся до сих пор гипотезы не получили всеобщего признания и не смогли объяснить все стороны процессов, происходящих с новыми звездами. Самой правдоподобной из них является гипотеза, разработанная советскими астрономами профессорами А. И. Лебединским и Л. Э. Гуревичем.

В недрах новых звезд непрерывно вырабатывается ядерная энергия. Иногда, по мнению Лебединского и Гуревича, выделение ядерной энергии внезапно, скачкообразно увеличивается. Газы звезды «перегреваются», возникает так называемая детонационная волна, то есть происходит взрыв, который сбрасывает со звезды в окружающее пространство ее внешние газовые оболочки.

Эта гипотеза не безупречна. Она встречает ряд возражений.

Имеются и другие объяснения причин вспышек новых звезд, что, конечно, является признаком недостатка знаний. Здесь есть какие-то еще не разгаданные тайны.

О том, что именно происходит при вспышке новой звезды, можно судить по ее спектру. Незадолго до момента достижения наибольшего блеска спектр новой звезды похож на спектр звезд-сверхгигантов. Его темные поперечные линии смещены к фиолетовому концу на величину, соответствующую скорости приближения в несколько сотен километров в секунду. Именно в этот период раздувшаяся атмосферная оболочка новой звезды кажется несущейся прямо на нас.

Но вот блеск звезды достиг максимума. В этот день в спектре звезды происходят удивительные изменения. Место темных линий занимают широкие яркие полосы, на фиолетовом конце которых виднеется резкая темная линия. Она смещена с нормального положения на величину, соответствующую скорости около тысячи километров в секунду.

Для лиц, не искушенных в спектральном анализе, эти спектральные иероглифы совершенно непонятны. Но астрофизик легко переведет их на общедоступный язык. Он пояснит, что в момент максимума внешние атмосферные оболочки звезды отрываются от ее поверхности. Причиной этого, как доказали исследования советского астронома профессора Э. Р. Мустеля, является внезапно возросшее световое давление. Оно как бы «сдувает» со звезды ее внешнее газовое покрывало.

После максимума спектр новой звезды непрерывно и сложно меняется. Удаляясь от звезды, ее газовая оболочка становится все разреженнее и прозрачнее. Сквозь нее начинает все яснее и яснее проглядывать «обнаженная», сжавшаяся звезда. В этих процессах и кроется главная причина тех изменений, которые наблюдаются в спектре звезды. Внешне он напоминает спектры звезд типа Вольф — Райе. Но количество света, излучаемое новой звездой после вспышки, во много раз меньше, чем у звезд этого типа.

Постепенно, в течение многих месяцев, новая звезда успокаивается, и ее спектр снова приобретает вполне нормальный вид.

Новые звезды называют иногда взрывающимися звездами. Вряд ли такое название удачно. Оно создает ложное впечатление, что новые звезды переживают непоправимую катастрофу, взрываясь, как атомная бомба. На самом же деле вспышка обходится новой звезде сравнительно дешево — сброшенная ею газовая оболочка составляет лишь одну стотысячную долю обшей массы звезды. Поэтому грандиозная по земным масштабам катастрофа имеет для новой звезды в буквальном смысле слова поверхностный характер и, конечно, вовсе не приводит ее к полному разрушению.

Вспыхнула новая звезда, сбросив с себя при этом некоторое количество раскаленных газов. Разлетаясь от звезды, они через какое-то время окутывают сжавшуюся новую звезду в виде небольшой светлой туманности.

В некоторых случаях туманности вокруг бывших новых звезд напоминают по форме планетарные туманности. Есть, однако, между ними существенное различие— масса планетарной туманности примерно в сто раз больше, чем масса газов, выброшенных при одной вспышке новой звезды.

Может быть, каждая новая звезда вспыхивает не один, а много раз в своей жизни; в этом случае газовые оболочки звезды постепенно накапливаются в большую планетарную туманность.

Произведем несложные подсчеты. По данным статистики. в нашей Галактике ежегодно вспыхивает в среднем около ста новых звезд. Если принять возраст Земли равным четырем миллиардам лет, то за все время ее существования должно вспыхнуть около четырехсот миллиардов звезд. Но в Галактике всего около ста пятидесяти миллиардов звезд. Значит, за время существования Земли либо каждая звезда Галактики (в том числе и Солнце) вспыхивала два-три раза, либо вспыхивают не все, а только некоторые из звезд, но зато по многу раз.

Правильно, конечно, второе. Солнце не вспыхивало раньше, иначе на Земле не было бы жизни. Не может оно вспыхнуть и впредь, о чем уже говорилось. Следовательно, вспыхивают, и притом многократно, только звезды определенного типа, которые мы называем «новыми звездами».

Как же часто повторяются вспышки новых звезд?

В 1933 году советские астрономы Б. В. Кукаркин и П. П. Паренаго подробно исследовали вспышки так называемых новоподобных звезд. Это действительно что-то вроде новых звезд в миниатюре. При вспышках их блеск возрастает на 3–5 звездных величин, а не на 11–14 звездных величин, как у новых звезд. Каждая вспышка занимает несколько часов, а затем в течение нескольких дней блеск новоподобной звезды постепенно уменьшается до того уровня, на котором он был до вспышки.

Новоподобные звезды вспыхивают не вполне регулярно. Указать точно день и час, когда произойдет очередная вспышка, невозможно. Но в среднем для каждой новоподобной звезды можно установить некоторый средний период между вспышками, который держится вполне устойчиво.

Б. В. Кукаркин и Π. П. Паренаго нашли, что между амплитудой и средним периодом вспышек новоподобных звезд существует определенная зависимость. Оказалось, что чем продолжительнее средний период между вспышками звезды, тем больше амплитуда вспышек.

Например, новоподобные звезды, вспыхивающие в среднем каждые тридцать четыре дня, изменяются в блеске на 2,88 звездной величины. Те же из звезд, у которых вспышки повторяются в среднем через семьдесят один день, увеличиваются при этом в блеске на 3,05 звездной величины.

Повторяем, что во всем, кроме масштабов явлений, новоподобные звезды вполне напоминают новые звезды. Об этом свидетельствуют и те изменения, которые происходят в их спектрах. Естественно поэтому думать, что открытая двумя советскими астрономами взаимосвязь между средним периодом и амплитудой распространяется и на новые звезды.

Факты подтверждают эти выводы. Между типичными новыми и новоподобными звездами существует непрерывный переход. Он заполнен звездами, называемыми повторными новыми. Среди них имеется, например, звезда Т Компаса, которая, подчиняясь найденному закону, уже вспыхнула за последние семьдесят лет четыре раза.

У новой звезды Т Северной Короны вспышка впервые наблюдалась в 1866 году. В максимуме блеска она стала звездой 2-й величины, а потом по фотоснимкам выяснилось, что до вспышки Т Северной Короны имела блеск звезды 11-й величины. При амплитуде в 9 звездных величин средний период между вспышками должен быть близким к восьмидесяти годам. И действительно, в 1946 году советский любитель астрономии А. С. Каменчук первым заметил незнакомую ему яркую звезду в созвездии Северной Короны — то была повторная новая звезда, вспыхнувшая точно по расписанию.

Применим теперь открытый закон к типичным новым звездам. Считая, что амплитуда их вспышки равна в среднем 12 звездным величинам, легко найти, что средний период между отдельными вспышками обычных новых звезд близок к пяти тысячам лет!

Не часто повторяют свои вспышки яркие новые звезды. Неудивительно поэтому, что за всю историю астрономической науки, насчитывающую три-четыре тысячи лет, не замечено, что какая-нибудь из очень ярких новых звезд снова вспыхнула. Но что новые звезды за миллиарды лет своего существования вспыхивают десятки и сотни тысяч раз — в этом нет сомнения.

Напрягите теперь ваше воображение и попробуйте наглядно представить себе то, о чем пойдет речь. Ничего более удивительного, фантастически грандиозного и непонятного мы в Космосе не знаем.

Сверхновые звезды — еще одно неуклюжее название, скрывающее за собой, быть может, самые мощные из наблюдаемых нами в природе изменений. Оно введено для обозначения тех звезд, вспышки которых невообразимо грандиознее вспышек обычных новых звезд.

В соседней с нашей Галактикой исполинской звездной системе, видимой в созвездии Андромеды, в 1885 году заблистала необыкновенная звезда. Ее вспышка во многом напоминала вспышки обычных новых звезд, но масштабы явлений были совсем иные. В максимуме блеска удивительная звезда сияла почти так же ярко, как вся звездная система, к которой она. принадлежала! Одна звезда сияла, как сотни миллионов солнц! Было чему удивляться не только человеку, далекому от астрономии, но даже и астроному-специалисту.