Вселенная полна загадок - Феликс Зигель

Сверхновые звезды — большая редкость. В среднем в каждой звездной системе (галактике) только раз в четыреста лет вспыхивает одна сверхновая звезда. Может быть, это и неплохо. Если бы какая-нибудь из сверхновых звезд вспыхнула по соседству с Солнцем, ее излучение, возможно, нанесло бы вред обитателям Земли.

В нашей Галактике наблюдались вспышки нескольких сверхновых звезд. Одной из них была уже известная нам таинственная звезда Тихо Браге.

Есть основания полагать, что сверхновые звезды при вспышке увеличиваются в яркости на 20 звездных величин. Это означает, что их блеск изменяется в сто миллионов раз! Самые же яркие из сверхновых звезд сияли, как пятнадцать миллиардов солнц!

Анализ спектров сверхновых звезд показывает, что при вспышке эти «сверхзвезды» чудовищно раздуваются. Если бы Солнце превратилось в сверхновую звезду, то оно, раздувшись, охватило бы собой всю планетную систему. Это все равно как если бы булавочная головка раздулась до размеров, сравнимых со зданием Московского университета! Любопытно, что скорость расширения звезды достигает шести тысяч километров в секунду!

Столь невообразимо мощный взрыв сопровождается выделением колоссального количества энергии — 1050 эрг!

Допустите на мгновение, что за эту энергию мы должны были бы платить по той же, скажем, таксе, как и за электроэнергию. Какую же сумму пришлось бы тогда внести в воображаемый «космический банк»?

Может быть, вы подумали, что слитком золота величиной с земной шар задолженность была бы ликвидирована?

Ошибаетесь! Чтобы уплатить за вспышку одной сверхновой звезды, пришлось бы такие золотые земные шары вносить в банк каждую минуту в продолжение полутораста тысяч лет!

Не ожидали?

Увы, таковы «астрономические масштабы», которыми нас удивляет природа.

Как и новые звезды, сверхновые «чудовища» после своих вспышек оказываются окутанными газовыми туманностями. Только в данном случае они гораздо более мощны, чем у новых звезд. Примером их может служить знаменитая Крабовидная туманность, названная так за некоторое внешнее сходство с крабом.

Установлено, что Крабовидная туманность образовалась при вспышке в созвездии Тельца в 1054 году сверхновой звезды. Выброшенные звездой газы до сих пор продолжают расширяться со скоростью около 1300 километров в секунду. В настоящую эпоху поперечник Крабовидной туманности равен шести световым годам, что в полтора раза больше расстояния от Солнца до ближайшей звезды — Альфы Центавра. Масса туманности в пятнадцать раз больше массы Солнца, то есть в полтора миллиона раз больше массы газовых оболочек, выбрасываемых новыми звездами. Все это подчеркивает грандиозность катастрофы, породившей Крабовидную туманность.

Крабовидная туманность.

Мы пока не знаем, что именно «взрывает» сверхновую звезду. Астрономы всегда обнаруживают катастрофу уже в «разгаре», когда причину обнаружить нелегко. Неизвестно так же, во что обращаются сверхновые звезды после своей вспышки. В центре Крабовидной туманности наблюдается необычная звездочка. По спектру выяснилось, что температура ее поверхности не ниже 14 тысяч градусов, а может быть, даже равна полумиллиону градусов.

Если это бывшая сверхновая звезда, то, видимо, для нее тысячелетие оказалось недостаточным, чтобы успокоиться и остынуть. Плотность звезды необыкновенно велика— наперсток, наполненный ее веществом, весил бы 300 килограммов!

Весьма возможно, однако, что видим мы не бывшую сверхновую звезду. По теории, защищаемой американским астрономом Цвикки, энергия вспышек сверхновых звезд не может быть объяснена обычными источниками звездной энергии. По мнению Цвикки, в процессе вспышки сверхновая звезда сжимается так сильно, что электроны «втискиваются» в ядра атомов, где, соединяясь с протонами, образуют нейтроны, и, таким образом, после вспышки сверхновая звезда становится «нейтронной» звездой.

У такой звезды поперечник должен быть равен всего 10 километрам. Зато плотность ее так велика, что булавочная головка, сделанная из вещества нейтронной звезды, весила бы 100 тысяч тонн!

Теория Цвикки объясняет многие факты. К сожалению, сами нейтронные звезды пока недоступны прямому наблюдению — слишком далеки они от нас и слишком слаб их свет. Вот почему некоторые астрономы вообще сомневаются в их существовании.

Поживем — увидим. Увидим, быть может, нейтронные звезды, чудо из чудес, на которые способна природа.

Наше знакомство с тайнами звездных вспышек было бы неполным, если бы мы прошли мимо по-своему удивительных звезд типа UV Кита. Большую часть времени эта звезда имеет блеск звезды 15-й звездной величины, но иногда ее яркость возрастает на 3 звездные величины, причем в колебаниях блеска не было обнаружено какой-нибудь периодичности.

В сентябре 1952 года в одну из ночей блеск звезды UV Кита внезапно возрос на 2,5 звездной величины и затем снова спал до прежнего уровня всего за четыре минуты.

В ночь на 25 сентября того же года UV Кита снова вспыхнула, увеличившись в блеске за двадцать секунд на пять звездных величин, то есть в сто раз! Таких быстрых колебаний яркости ни у одной переменной звезды раньше не наблюдалось.

В настоящее время известно еще несколько звезд, похожих на UV Кита. Они необычайно быстро вспыхивают и вновь погасают, причем никакой регулярности в этом процессе не замечено.

Пока трудно объяснить, в чем причина этих вспышек. Может быть, у них есть много сходного, кроме масштабов, с известными нам хромосферными вспышками на Солнце. Академик В. А. Амбарцумян считает звезды UV Кита молодыми, еще не вполне сформировавшимися объектами. По его мнению, из недр этих звезд на их поверхность время от времени извергается «дозвездное вещество», распад которого сопровождается выделением большого количества энергии.

Все это — лишь догадки. Связь между отдельными типами вспыхивающих звезд еще полностью не выяснена. Тайны звездных вспышек во многом остаются пока нераскрытыми.

СТРАННЫЕ ТУМАННОСТИ

Наблюдатели XVIII века, разыскивая в бездне ночного неба интересные объекты, иногда обнаруживали крохотные слабосветящиеся круглые пятнышки, внешне несколько напоминающие диски планет. Однако их неподвижность по отношению к звездам показывала, что эти объекты находятся далеко за пределами солнечной системы. Тем не менее за свой внешний вид они были названы планетарными туманностями.

В настоящее время известно около трехсот этих необычных объектов. Большинство из них так далеко от нас, что на фотоснимках почти неотличимо от звезд. Только призма, поставленная перед объективом телескопа, выявляет различие: спектры планетарных туманностей не похожи на спектры звезд. В них на темном фоне выделяются яркие линии излучения, принадлежащие газам — водороду, гелию и атомам ионизированного кислорода.

Планетарные туманности не всегда похожи на диски планет. В большие телескопы ни одна из них не кажется равномерно освещенным правильным диском. Только в самых общих чертах и в немногих случаях можно говорить о кругообразной форме некоторых из туманностей. В большинстве же своем это неправильные по форме и неравномерные по яркости газовые облака, в центре которых, по-видимому, всегда имеется очень горячая звезда— ядро планетарной туманности.

Некоторые из планетарных туманностей сравнительно близки к Земле и потому даже в небольшие телескопы можно рассмотреть подробности их строения.

Вот, например, классическая планетарная туманность, видимая почти посередине между звездами γ и β из созвездия Лиры. Она находится от нас на расстоянии две тысячи двести световых лет, то есть почти в сто раз дальше Веги — главной звезды того же созвездия. Внешне туманность напоминает собой колечки дыма от папиросы, которые могут пускать искусные курильщики. Однако масштабы этих двух явлений, конечно, несоизмеримы. Светящееся зеленоватое «колечко» из созвездия Лиры имеет поперечник около 70 тысяч а. е., то есть в семьсот раз больший, чем диаметр нашей планетной системы. В центре кольцеобразной туманности из созвездия Лиры видна сравнительно яркая звездочка — ядро туманности.

Около трети всех известных планетарных туманностей принадлежит к числу кольцеобразных. Думать, что все эти газовые кольца случайно повернуты к нам «плашмя», а не ребром, это значит верить в невозможное. Теория вероятностей совершенно исключает такое практически невероятное сочетание стольких случайностей. Кольцеобразные туманности повернуты к земному наблюдателю по-разному. Но если при этом они всегда сохраняют форму кольца, то, следовательно, на самом деле кольцеобразная туманность является огромным газовым шаром с очень толстой стенкой и почти полым внутри.