Владимир Губарев - Секретные академики

— В мои студенческие годы подобное еще не утверждали, но сейчас, безусловно, оказалось, что это так! Дело в том, что звезды очень разные…

— Предположим, что их десять типов, сотня или даже тысяча?

— Или миллион!..

— Не может быть, чтобы так много!

— Это есть… К примеру, «одиночные звезды»… Может быть, они и «двойные», но вторая звезда никак не влияет. Эти «одиночные звезды» более или менее одинаковые. Они, конечно, отличаются друг от друга температурой, плотностью, другими характеристиками. Есть еще отличие по химическому составу — одни более молодые, и у них больше металла…

— Уже убедили, что много видов…

— Я о другом… Такие «одиночные звезды» — скучные… Иное дело «двойные звезды». Тут, как говорится, «возможны варианты». Их огромное количество: две звезды-гиганта, гигант и карлик, гигант и белый карлик, нейтронная звезда, две нейтронные звезды, «черная дыра» и так далее…

— Неужели нет ничего общего?

— Общее то, чем и занимается звездная астрономия. Кстати, это самое интересное в нашей науке: мы все время рассматриваем борьбу между временным выделением энергии — излучением, взрывом и так далее, и постоянно действующей гравитацией.

— То есть «спокойную жизнь»?

— Если бы так!.. Возьмем, к примеру, «одиночную звезду». Она образовалась, и в ней начал гореть водород. Он выделяет много энергии. Но верхние слои звезды не движутся — гравитация. Однако это вечно продолжаться не может, так как водород выгорает. А гравитация действует постоянно, и потому звезда начинает сжиматься. И это происходит до тех пор, пока не загорится гелий. Постепенно звезда сжимается до определенного уровня, рождается «белый карлик».

— Или «черная дыра»?

— Все зависит от массы. «Белые карлики» и «черные дыры» — это остатки звезд, то есть одно и то же, только массы у них различны. «Черная дыра» настолько плотная и «тяжелая», что луч света из нее не выходит.

— А нейтронные звезды?

— Если масса звезды меньше приблизительно раз в пять, чем у Солнца, то начинается весьма сложный процесс: атомы теряют свои нейтроны и протоны, они становятся «общими», вот и рождается нейтронная звезда.

— Вы об этом говорите так, будто все это происходит на наших глазах?

— На самом деле так и есть. Все это мы наблюдаем во Вселенной. Каждое из таких явлений описано, эффекты изучены и понятны. Иная ситуация возникает, когда вещество начинает перетекать из одной звезды в другую. Тут уж возникают очень интересные процессы. Представим, к примеру, что у нас есть нейтронная звезда, у которой нечему гореть, и вдруг в нее притекает свежий водород. Звезда начинает гореть…

— Это и есть Сверхновая?

— Нет. Это просто новая звезда. А теперь далее — водород выгорает, но масса звезды изменяется… Ну как это объяснить?! В общем, четыре атома водорода дают атом гелия, но он легче, чем четыре отдельных атома водорода… Появляется дефект массы, и он спокойно уходит в энергию…

— Вы постепенно спускаетесь по лестнице?

— Можно и так сказать… В конце концов мы приходим к атому железа, а дальше звезда уже гореть не может, так как не получается избытка масс… Сначала горит водород, потом гелий, углерод, натрий и так далее. И вот мы подходим к железу, и в этот момент происходит неограниченное сжатие. Оно и называется «коллапсом».

— По-моему, вы уже убедили, что жизнь звезд очень интересна!

— Самое главное, что в их мире существует колоссальное разнообразие. Вы упомянули о типах звезд… Но дело не только в этом! Одна большая звезда, другая маленькая, между ними расстояние в одном случае большое, в другом — маленькое, и истечение материи идет уже по-разному… Что ни возьмешь, то новая ситуация… Конечно, есть хорошо изученные объекты, и знать о них необходимо, так как это позволяет исследовать новые звезды.

— Теперь мне понятно, почему во второй половине ХХ века многие крупные физики занялись именно звездами…

— Это по-настоящему ново и необычайно интересно…

Факт из «Истории астрономии»: «Одним из важных направлений исследований, проводившихся в КрАО, стало определение химического состава звездных атмосфер различными методами — по так называемым «кривым роста» и путем сравнения наблюдаемых профилей спектральных линий с рассчитанными для моделей атмосферы звезды при тех или иных предположениях. Применение этих методов требует знания вероятностей переходов между уровнями атома («сил осцилляторов»), соответствующих частоте спектральных линий. Данные по встречающимся наиболее часто в спектрах звезд линиям, определенные лабораторным путем, были систематизированы в КрАО и использованы при определениях химического состава атмосфер. В частности, удалось установить состав атмосферы звезды В Лиры, причем оказалось, что в ней содержание водорода по отношению к гелию на два порядка меньше, чем в атмосфере Солнца (А. А. Боярчук, 1959 г.)»

— …Среди звезд огромное количество ядерных реакций. То, о чем я рассказывал, выглядит как будто бы просто, но нужны огромные объемы расчетов. Причем ядерные реакция «нечистые», то есть не протон с протоном столкнулся, а все происходит с множеством химических веществ, значит, везде разные ядерные реакции… И все это нужно сосчитать и устроить взрыв.

— Обязательно — взрыв?

— Это в том случае, если расчеты проведены грамотно и на высоком уровне. Чаще всего получается «пшик»! Так что главное слово во второй половине ХХ века принадлежит не астрономам, а физикам, которые активно работают в этой области науки… Вот я упомянул о нейтронной звезде, а как поведет себя «нейтронная жидкость» (они так выражаются!)?..

— Не будем углубляться!

— Хорошо. Могу только подтвердить, что для теоретиков возможности не ограничены, а потому они так тянутся в астрофизику.

— Вы контактируете с физиками?

— Безусловно. У нас много совместных работ. Ведь мы внедряемся в свойства вещества, которое невозможно в ближайшее время получить в лаборатории, а потому нужно объединять усилия.

Факт из «Истории астрономии»: «Одним из основных объектов исследований в КрАО в шестидесятые годы стали новоподобные звезды… Длительные наблюдения симбиотических звезд А. А. Боярчуком и его сотрудниками позволяли установить причину возникновения столь необычного спектра. Ранее широкое распространение имело представление о том, что эти звезды являются двойными, однако прямых доказательств двойственности не было. Обобщив полученный при собственных наблюдениях материал и использовав, в частности, определения лучевых скоростей и компонентов, А. А. Боярчук убедительно показал, что симбиотические звезды действительно представляют собой двойные системы, состоящие из холодного гиганта и горячей карликовой звезды, причем оба компонента находятся в туманности. Газ, образующий эту туманность (оболочку), ионизирован излучением горячей звезды. По данным наблюдений были найдены физические характеристики оболочки (электронная температура и концентрация газа), а также установлено, что расстояние между компонентами системы составляет несколько астрономических единиц, размеры же туманности в сотни раз больше».