Павел Шаров - Из Солнечной системы к ближайшей звезде
– Наш корабль, – продолжала мама, – направляется к самой близкой к Солнцу звезде, альфа Центавра. Это тройная звезда, то есть три звезды вращаются вокруг друг друга. Одной из звезд в этой тройке является остывшая звезда красный карлик Проксима, находящаяся на расстоянии четыре и две десятых светового года от Солнца. Если мы туда доберемся, мы увидим, во что превратится наше Солнце через несколько миллиардов лет. Если первоначальная масса звезды в два раза больше Солнечной, то есть это большая по сравнению с Солнцем звезда, то процесс сгорания внешней оболочки принимает размеры вспышки сверхновой звезды. Звезда становится очень яркой, но ненадолго, до тех пор пока не сбросит внешнюю оболочку в космическое пространство.
– И опять карлик? – спросил Вася.
– Нет. Плотность твердого ядра после выброса в космос газовой оболочки увеличивается по сравнению с белым карликом еще в миллионы раз. В этом случае образуется нейтронная звезда или пульсар диаметром в несколько десятков километров. Она вращается вокруг своей оси со скоростью десятков и сотен оборотов в секунду и излучает электромагнитные волны. Через миллиарды лет пульсар затухает.
– Мам, а почему этот пульсар так начинает крутиться?
– Тут дело в том, что звезда до вспышки пусть медленно, но вращалась вокруг своей оси. Земля, например, тоже крутится вокруг оси и делает один оборот за сутки. Вот почему, когда часть Земли, где мы находимся, повернута к Солнцу, у нас день. А когда эта часть оказывается с другой стороны, наступает ночь. Так и Солнце и любая звезда тоже крутится. Но вот размер звезды резко уменьшается. Что произойдет? Она завертится быстрее. Есть такой закон сохранения момента количества движения. Фигурное катание смотрел?
– Смотрел.
– Помнишь, там фигурист начинает крутиться с руками, разведенными в разные стороны. Как только он эти руки прижимает к туловищу, он начинает крутиться быстрее. Вот так и звезда. Уменьшилась в размере и закрутилась, как волчок.
На экране появилось изображение расплывчатого пятна.
– Здесь показан результат вспышки сверхновой звезды, отмеченной в 1054 году. На месте этой вспышки образовалась так называемая Крабовидная туманность, в центре которой находится пульсар, вращающийся со скоростью в тридцать оборотов в секунду и излучающий радиоимпульсы.
Если же масса звезды составляет три и более масс Солнца, то после взрыва пульсар продолжает уменьшаться, плотность его массы увеличивается еще в десятки миллионов раз. Увеличивается и сила притяжения до такой степени, что даже кванты света от них не могут вырваться наружу, а, следовательно, этот пульсар становится невидимым с любого расстояния. Он хоть и светится, но свет от него не летит. Такой пульсар называется черной дырой. Обнаружить ее можно, только если она составляет вращающуюся пару с какой-нибудь большой звездой. Невидимая черная дыра с огромной массой и очень маленьким диаметром заставляет вращаться вокруг нее большую звезду. Газ с этой звезды срывается силой тяготения черной дыры и устремляется к ней. Когда газ разгоняется до скорости, близкой к скорости света, этот газ начинает излучать электромагнитное излучение очень высоких частот: рентгеновское и гамма-излучение. Около черной дыры свечение попадает в зону сверхсильного притяжения черной дыры и пропадает там. Черные дыры располагаются преимущественно в центре галактик, там, где максимальное скопление звезд.
Ну, вот, пожалуй, и хватит для начала. Вопросы есть?
– Есть. А вот, если наш корабль попадет в черную дыру, он будет с булавочную головку?
– Да. А может, и меньше.
– А как это? Он же твердый.
– Да, по нашим понятиям, он твердый. Но дело в том, что все, что мы видим и ощущаем, состоит из атомов, которые в свою очередь состоят из ядер и обращающихся вокруг них электронов, а ядра – из протонов и нейтронов. Бывает так, что много электронов начинают обращаться вокруг нескольких ядер. Так образуются молекулы. Из этих различных молекул и состоит все, что мы трогаем и ощущаем.
– Эти электроны обращаются так же, как планеты вокруг Солнца?
– Похоже. Только обращаются они вокруг ядер из протонов и нейтронов в миллиарды раз быстрее, чем планеты вокруг Солнца. Все, что значительно меньше нас – это микромир, все, что больше – макромир. А самое главное в том, что так же, как расстояния в космосе между звездами и планетами во много раз больше размеров самих звезд и планет, так и в атомах расстояния между ядрами и обращающимися электронами во много, много раз больше их размеров.
– Эх, ай, ай! Значит, я такая же пустота, как тетя Клара?
– Нет, конечно. Ведь ты состоишь из атомов и молекул, а тетя Клара – невесомое изображение, фантом. Так вот, давление в черных дырах такое высокое, что все протоны, нейтроны, электроны и другие частицы упаковываются в сплошную массу. Поэтому эта масса становится в миллионы миллиардов раз тяжелее того, что мы видим и трогаем.
– Мам, а могут быть в микромире микрочерные дыры?
– Не знаю. Может быть, и могут. Только люди еще не разобрались по-настоящему в структуре черных дыр в макромире. Вот разбернемся, тогда и за микромир можно будет взяться.
– Наверно, нет таких микродыр, – задумчиво решил Вася, – потому что, если бы они были, то они бы постепенно нас съели.
– Но ведь черные дыры в макромире нас пока не съели, – улыбнулась мама.
– Да, тоже верно. О! у меня тапочка пропала. Может быть, микродыра съела.
– Да нет. Скорей всего Тузик в конуру затащил.
– Ладно. Посмотрю.
– Посмотри, посмотри. А сейчас давай на наше небо посмотрим.
Мама выключила свет, включила звездное небо, и Вася очутился в звездном пространстве. Искусственный корабль, в котором оказался Вася, стал быстро перемещаться по звездному небу. Звездочки вырастали в большие, светящиеся фонари и пролетали мимо, а впереди открывались все новые и новые дали, и не было им конца и края.
– Что это? – спросил Вася.
– Так чувствует себя человек, летящий во Вселенной со скоростью, близкой к скорости света.
Звезд становилось все больше и больше, мимо стали пролетать целые скопления звезд, в центре которых, окруженная ореолом полыхающего пламени разных цветов, была черная пустота. «Черная дыра, – подумал Вася – так вот она какая!» Скоплений звезд, пролетающих мимо, было все больше и больше и, наконец, они приблизились к сплошному зареву сверкающих звезд и многочисленных вспышек.
– А это центр нашей Галактики, – пояснила мама, – здесь происходит множество столкновений, вспышек сверхновых звезд, означающих близкую смерть звезды и превращение ее в белого карлика, пульсара или черную дыру, в зависимости от первоначальной массы звезды.
Но вот ядро Галактики осталось позади, скопления звезд стали редеть, потом мимо стали проноситься отдельные звездочки, а впереди стало вырастать большое облако, похожее на вращающийся блин с утолщением в его центре.
– А это что?
– Разве не узнаешь? Это же туманность Андромеды, наша соседняя спиральная галактика.
Когда мама выключила свет, Вася щурился, как будто его только что оторвали от прекрасных сновидений.
– Мама, а наш корабль с какой скоростью летит?
– Пока с небольшой, но через полгода разгонится до скорости в сто пятьдесят тысяч километров в секунду, то есть до скорости в половину скорости света. Но это не значит, что мы увидим нечто подобное. Я уже сказала, что так выглядит космос при скорости комического корабля, близкой к скорости света.
– Эх, вот бы! – мечтательно произнес Вася.
– Ничего, у тебя еще все впереди. А сейчас урок закончен, беги в зал управления. Там сейчас дядя Коля. Пойдешь с ним заниматься физкультурой.
– Слушаюсь, – сказал Вася, вытянулся, подражая рядовому игрушечному гаишнику, и с радостью побежал в зал управления кораблем.
Там он застал отца и дядю Колю. На экране корабля была такая же картина, какую только что показала Васе мама. Только эта картина была неподвижной. «Скорость мала», – решил Вася.
Николай о чем-то разговаривал с Афанасием. Увидев Васю, он сказал:
– Вася, иди в спортзал. Там тебя ждет дядя Федя. А я сейчас приду.
Вася спустился на лифте в спортзал, увидел там дядю Федю на разминке. Тот бегал по беговой дорожке по кругу.
– Пристраивайся, – крикнул дядя Федя.
Но у Васи вдруг мелькнула в голове очень интересная мысль: «А не притащить ли сюда Тузика с Барсиком? Соскучились, наверно».
