[{{mminutes}}:{{sseconds}}] X
Пользователь приглашает вас присоединиться к открытой игре игре с друзьями .
Астрофизический
(0)       Используют 16 человек

Комментарии

desvil 24 февраля 2012
morzyanka_sound, спасибо за отзыв, ошибку исправила :)
morzyanka_sound 22 февраля 2012
Замечательный словарь, большое спасибо!
morzyanka_sound 22 февраля 2012
> oна, пoдoбнo мнoгим другим туманнocтям, рапoлoжена
Catched!
Написать тут
Описание:
куски из разных научных и научнопопулярных книжек и статей
Автор:
desvil
Создан:
до 15 июня 2009 (текущая версия от 24 февраля 2012 в 01:42)
Публичный:
Да
Тип словаря:
Тексты
Цельные тексты, разделяемые пустой строкой (единственный текст на словарь также допускается).
Содержание:
1 Интерес к сверхкритической аккреции резко возрос после открытия источника SS 433. Сложность возникающих здесь задач не позволяет надеяться на быстрое и окончательное решение всей проблемы. Однако это вовсе не означает, что сейчас мы не можем выявить главные, характерные особенности сверхкритических режимов и попытаться поискать их у некоторых из наблюдаемых объектов.
2 Открытие и исследование радиопульсаров показало, что коллапс нормальных звезд приводит не только к вспышкам сверхновых и образованию нейтронных звезд, как это предсказывали Бааде и Цвикки, но также к быстрому вращению и генерации мощных магнитных полей. Что в свою очередь позволило отнести нейтронные звезды к качественно новому классу объектов.
3 Эти два последних параметра позволили отнести нейтронные звезды к качественно новому классу объектов Вселенной. Нейтронные звезды, лишенные начисто внутренних источников энергии, тем не менее, благодаря своим сильным гравитационным и магнитным полям способны активно проявлять себя и, более того, эволюционировать, но в совершенно новом смысле.
4 Представим себе, что молодая нейтронная звезда родилась в двойной системе рядом с обычной звездой. Вначале нейтронная звезда, обладая большой частотой вращения, является мощным источником электромагнитного излучения и релятивистских частиц наподобие радиопульсара. Давление частиц, эжектируемых нейтронной звездой, разгоняет окружающую плазму - вокруг пульсара образуется каверна.
5 Наконец, аккрецируемое вещество проникает на поверхность нейтронной звезды. Наступает новая стадия - стадия аккрецирующей нейтронной звезды. Как показали Зельдович и Шакура, аккрецирующая нейтронная звезда излучает в рентгеновском диапазоне. А по идее Амнуэля и Гусейнова излучение должно пульсировать. Из этого немедленно следовало, что в двойных системах должны наблюдаться рентгеновские пульсары.
6 В двойной системе аккрецируемое вещество всегда обладает вращательным моментом относительно нейтронной звезды. Он возникает из-за орбитального движения. Падая на поверхность нейтронной звезды, вещество должно ускорять ее вращение. Значит, в отличие от эжектирующего пульсара, аккрецирующий пульсар должен ускоряться. При этом его энерговыделение никак не связано с вращением.
7 Рентгеновское излучение аккрецирующих нейтронных звезд должно быть подвержено нескольким периодическим модуляциям: коротким пульсациям, вызванным вращением нейтронной звезды; изменениям с орбитальным периодом, связанным, во-первых, с затмениями рентгеновского источника, а во-вторых, с переменностью темпа аккреции, вызванной изменением расстояния между компонентами двойной системы.
8 И такие источники действительно вскоре были открыты американским спутником "Ухуру". Подчеркнем, что в предсказание свойств и выяснение природы рентгеновских пульсаров решающий вклад внесли советские ученые. Достаточно сказать, что все работы по теории аккреции на нейтронные звезды, вышедшие до запуска "Ухуру", были выполнены советскими исследователями.
9 Как отметил впервые Мигдал, нейтронная жидкость внутри нейтронной звезды должна быть сверхтекучей. Это свойство, как оказалось впоследствии, играет важнейшую роль для целого ряда процессов, протекающих на нейтронной звезде и наблюдаемых на Земле. Поэтому мы остановимся чуть подробнее на свойствах сверхтекучего состояния вещества.
10 Сверхтекучесть или сверхпроводимость представляет собой крупномасштабное квантово-механическое явление. Одним из важнейших проявлений сверхтекучести является полное, в известном смысле исчезновение вязкости (или сопротивления для сверхпроводимости). Это означает, что сверхтекучая жидкость, приведенная в движение относительно сосуда, практически не тормозится.
11 Далее мы практически везде считаем собственное магнитное поле нейтронной звезды дипольным. Это не просто удобное математическое упрощение. Как мы видим, взаимодействие плазмы и магнитного поля происходит на больших расстояниях от поверхности нейтронной звезды - вдали же от нее главный вклад дает дипольный момент.
12 Как мы уже отмечали, при коллапсе обычной звезды в нейтронную ее поле "очищается". Из условия сохранения магнитного потока находим, что отношение, например, квадрупольного магнитного момента к дипольному уменьшится при сжатии звезды пропорционально радиусу. Подчеркнем, однако, что вклад квадрупольной компоненты в напряженность поля на поверхности сжимающейся звезды не меняется.
13 Будем называть эжектирующей нейтронной звездой, или проще - эжектором, такую нейтронную звезду, у которой давление электромагнитного излучения и эжектируемых релятивистских частиц настолько велико, что окружающее вещество "выметается" за радиус захвата или за радиус светового цилиндра. Наблюдательным примером эжектора является радиопульсар - одиночная нейтронная звезда.
14 После окончания стадии эжекции при достаточно общих условиях наступает стадия "пропеллера", на которой аккреции вещества на поверхность замагниченной звезды мешает быстро вращающееся магнитное поле. Как мы увидим дальше, при достаточно большом значении гравимагнитного параметра режим пропеллера может отсутствовать.
15 Но в двойной системе есть еще одно характерное расстояние - большая полуось двойной системы. В принципе может произойти так, что альвеновский радиус будет больше большой полуоси. Нормальная звезда-соседка окажется внутри альвеновской поверхности замагниченной звезды. Такой тип замагниченных звезд в своеобразных магнитных двойных системах будем называть магнеторами.
16 Некоторым это может показаться большим космическим чудовищем, но на самом деле это гораздо больше любого чудовища. Темный объект правее центра картинки в действительности - неодушевленный столб космической пыли длиной около 20 световых лет. Это принявшее странную форму пылевое образование находится в спутнике нашей Галактики Большом Магеллановом Облаке.
17 Через каждые 14 лет наклон плоскости колец Сатурна к лучу нашего зрения уменьшается. Тогда нам кажется, что яркие, красивые кольца становятся все уже, и их все труднее увидеть даже в большие телескопы. Однако в это время возникает возможность наблюдать многочисленные прохождения спутников Сатурна. Во время прохождения освещенный Солнцем спутник и его тень скользят по покрытому облаками диску газового гиганта.
18 Будет ли наше Солнце когда-нибудь выглядеть так же? Туманность Улитка - одна из самых ярких и близких к нам планетарных туманностей - газовых облаков, создаваемых в конце жизни похожими на Солнце звездами. Внешние слои звезды были выброшены в космическое пространство, а ядро, оставшееся от центральной звезды, должно стать белым карликом. Оно излучает свет с такой высокой энергией, что он вызывает флуоресценцию выброшенного ранее газа.
19 Омега Центавра - это гигантский сгусток звезд старше Солнца. Оно появилось в то время, когда еще молодая галактика Млечный Путь захватывала похожие ископаемые сгустки звезд, и они начинали свое движение около нее. Это происходило задолго до того, как зародилось человечество, до того, как на Земле жили динозавры, и даже до того, как сформировалась планета Земля. Из примерно двухсот шаровых скоплений, которые дожили до настоящего времени, скопление Омега Центавра является самым огромным, состоящим из более чем десяти миллионов звезд.
20 Аккреционные диски - это диски, образуемые газом, перетекающим на компактные звезды (белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры) от звезд-компаньонов в двойных системах. Они проявляют себя рентгеновским излучением, а в оптическом диапазоне затмениями видимой звезды, переменностью блеска вследствие неустойчивости или прецессии диска, а также характерным раздвоением спектральных линий.
21 Аккреционные диски излучают как за счет выделения гравитационной энергии при аккреции вещества, так и вследствие переработки и переизлучения поверхностью внешних областей диска жесткого коротковолнового излучения центрального источника и внутренних областей диска. Дисковая аккреция вещества на сверхмассивные черные дыры является одним из наиболее распространенных объяснений активности ядер галактик и квазаров.
22 Вещество в диске движется практически по круговым кеплеровским орбитам, но имеется и малый радиальный компонент скорости, т. е. траектории частиц представляют собой медленно закручивающуюся спираль. Газ течет по направлению к гравитирующему центру, а в противоположном направлении в результате действия сил трения отводится избыточный момент импульса и соответствующий ему поток механической энергии.
23 Дисковая аккреция устойчива в зоне, где главный вклад в давление дает давление вещества. Но во внутренней, самой горячей зоне диска доминирует давление излучения. В этой зоне диск неустойчив. Тепловая и динамическая неустойчивости приводят к разделению вещества на более горячие и более холодные кольца и слои. Характерные времена неустойчивости очень малы - порядка времени нескольких оборотов вокруг гравитирующего центра.
24 Тесными двойными звездами называются двойные звезды, компоненты которых активно взаимодействуют между собой, обмениваясь веществом. Обмен веществом особенно интенсивен, если компоненты при эволюции заполняют полости Роша и вещество может перетекать от одной звезды к другой без затрат энергии. Практически все затменно-двойные и спектрально-двойные звезды являются в этом смысле тесными.
25 Вещество одного компонента системы может через т.н. первую точку Лагранжа, находящуюся на внутренней критической поверхности Роша, перетекать без затрат энергии в полость соседнего компонента в виде сравнительно тонкой струи. Если размеры другого компонента сравнимы с размерами его полости Роша, то эта струя попадает непосредственно в звезду, образуя на ее поверхности горячее пятно.
26 До момента заполнения полости Роша эволюция массивной звезды, входящей в тесную двойную, практически не отличается от эволюции одиночной звезды такой же массы. С истощением водорода, выгоревшего в результате термоядерных реакций, ядро более массивного компонента становится почти чисто гелиевым с небольшой примесью тяжелых элементов. Оболочка звезды расширяется в тепловой шкале времени и звезда заполняет полость Роша. Вещество этой звезды через первую точку Лагранжа начинает поступать в полость Роша второго компонента.
27 После выгорания гелия ядро начинает снова сжиматься и его температура повышается, что вызывает термоядерную реакцию горения углерода. Температура горения столь высока, что рождающиеся в термоядерных реакциях нейтрино, для которых вещество звезды прозрачно, становятся основным охлаждающим агентом вещества в области горения. В этих условиях выгорание углерода и последующих видов ядерного горючего вплоть до железа происходит всего за тысячи лет.
28 Причина распада состоит в том, что взрывается более массивный компонент и в процессе взрыва система теряет значительную массу. Если исходное отношение масс компонентов было велико, то система может сохраниться после второго взрыва, что, вероятно, объясняет появление пульсаров в двойной системе. Однако вероятность такого события невелика. После распада эта нейтронная звезда - будущий радиопульсар - сохранит большую часть орбитальной скорости.
29 Черная Дыра - это область пространства, в которой поле тяготения настолько сильно, что вторая космическая скорость для находящихся в этой области тел должна была бы превышать скорость света, т.е. из Черной Дыры ничто не может вылететь - ни излучение, ни частицы, ибо в природе ничто не может двигаться со скоростью, большей скорости света.
30 В окрестности вращающейся Черной Дыры возникает область, в которой все тела и фотоны увлекатся в движение вокруг Черной Дыры. Внешняя граница этой области называется пределом статичности. Однако внутри предела статичности тела и фотоны совсем не обязательно должны падать к центру, они могут и приближаться к Черной Дыры и удаляться от нее, могут даже выходить за предел статичности. Таким образом, предел статичности не является границей ЧД, ее горизонтом, из-под которого нельзя выйти.
31 Цефеиды представляют собой интерес прежде всего благодаря существованию у них зависимости период-светимость, которая делает эти звезды наилучшими "вехами" при определении внегалактических расстояний. По установленному периоду находят светимость звезды, а затем и расстояние до нее, если измерен поток излучения от звезды.
32 Вид зависимости период-светимость уточнил Х. Шепли, который с ее помощью вперые установил гигантские размеры нашей Галактики и обнаружил также, что Солнце расположено на ее краю. В 1925, применив к Цефеидам, обнаруженным в Туманности Андромеды, эту зависимость, Э. Хаббл смог определить расстояние до нее и установить, что она, подобно многим другим туманностям, расположена далеко за границами Млечного Пути и является самостоятельной галактикой.
33 Охлаждение за счет излучения богатой ядерным топливом оболочки столь эффективно, что, несмотря на сжатие в мощном гравитационном поле нейтронной звезды, оболочка остается сравнительно холодной. Ядерное горение на этой стадии невозможно. Но по мере накопления вещества в вырожденной оболочке его температура повышается. Водород начинает гореть, когда масса оболочки достигает определенной величины, зависящей от скорости аккреции и массы нейтронной звезды.
34 В результате накопленный между вспышками гелий в количестве сгорает за несколько секунд. Таким образом, механизм вспышек барстеров - термоядерный взрыв - полностью аналогичен механизму вспышек новых звезд. Однако сброс оболочки невозможен из-за большой энергии связи вещества на поверхности нейтронной звезды.
35 Обмен веществом поддерживается либо обычным эволюционным расширением оболочки спутника, либо сближением звезд в результате потери орбитального момента импульса при излучении гравитационных волн. Несмотря на кажущуюся простоту и убедительность модели, а также успешную интерпретацию некоторых свойств барстеров, остаются пока неясными происхождение этих объектов и их место в эволюции звезд.
36 Гипотеза о существовании нейтрино была предложена в 1930 В.Паули для того, чтобы "спасти" закон сохранения энергии в бета-распаде. Испускание вместе с электроном легкой, нейтральной, слабо взаимодействующей с веществом и потому не регистрируемой в опытах частицы обеспечивало сохранение энергии и момента количества движения в бета-распаде.
37 Если масса покоя нейтрино превышает 1эВ, то реликтовые нейтрино вносят основной вклад в среднюю плотность вещества в современной Вселенной и определяют развитие гравитационной неустойчивости на стадии формирования структуры Вселенной. Эволюция неоднородностей в нейтринном газе приводит к образованию сверхскоплений галактик. При этом нейтрино должны формировать массивные гало на периферии галактик, обеспечивая т.н. скрытую массу галактик и скоплений галактик.
38 Наблюдения гамма-всплесков весьма специфичны. Узконаправленный детектор малоэффективен, так как явления гамма-всплесков очень редки (по-видимому, они происходят реже, чем несколько раз в год). Всенаправленный детектор не дает информации о положении источника. Спасает лишь "взрывной" характер явления. Если всплеск регистрировать с нескольких спутников, то по времени задержки можно определить направление прихода гамма-излучения.
39 Но самое главное, были обнаружены периодические изменения излучения с периодом - 8 секунд. Это сразу сделало модель нейтронной звезды наиболее вероятной, например, по сравнению с моделью черной дыры. Форма импульса и спектр излучения, в особенности в пульсирующей компоненте, напоминали излучение рентгеновских пульсаров. Положение этого всплеска было определено с огромной точностью. Всплеск накладывался на остаток вспышки сверхновой в Малом Магеллановом Облаке.
40 Но связь эта, очевидно, случайна. При расстоянии до Магелланового Облака в 50 кпк светимость источника оказывается сравнимой со светимостью всей галактики. Это совершенно не согласуется с тем фактом, что впоследствии от этого источника были зарегистрированы еще всплески, хотя и более слабые. Но если принять связь с остатком за случайное наложение, то оказывается, что всплеск возник на пустом месте!
41 Еще один диапазон, в котором наблюдаются нейтронные звезды, - это гамма-диапазон сверхвысоких энергий. Кванты в этом диапазоне наблюдают с поверхности Земли по вторичному черенковскому излучению. Следует подчеркнуть, что гамма-астрономия сверхвысоких энергий делает свои первые шаги, и к большинству результатов нужно относиться осторожно. Ведь полное количество квантов, зарегистрированных в этом диапазоне за последние 10 лет, исчисляется несколькими сотнями.
42 Приборы, установленные на голландском спутнике ANS, зарегистрировали вспышку рентгеновского излучения, продолжавшуюся всего 20 секунд. Этот источник принадлежал к классу рентгеновских источников, называемых источниками "балджа". Главной особенностью этих источников является их пространственное распределение - они концентрируются к центру Галактики, подобно звездам сферической составляющей и шаровым скоплениям.
43 Вспышки от барстеров приходят квазипериодически и накладываются на более или менее постоянный "фон" рентгеновского потока. Различают два типа вспышек. Для вспышек первого типа характерное время повторения заключено в интервале от нескольких часов до нескольких дней и спектр излучения по мере развития вспышки становится более мягким. Большинство барстеров демонстрируют вспышки только первого типа. Вспышки второго типа характеризуются очень коротким временем повторения - от десятков секунд до десятков минут.
44 После запуска этой специализированной обсерватории резко возросли возможности наблюдательной рентгеновской астрономии. Достаточно сказать, что общее число открытых рентгеновских источников возросло более чем на порядок. Особую роль в понимании процессов образования и внутреннего строения нейтронных звезд сыграл поиск звездообразных рентгеновских источников в остатках вспышек сверхновых.
45 Полноценно развиваться скоплениям помешала темная энергия, которая расталкивает галактики в окрестностях растущего гиганта и мешает ему захватывать массу. Тяготение скопления в такой ситуации чем-то напоминает неудачливого любителя пива. Представьте, что вы пришли за напитком в супермаркет, катите тележку к длинным полкам с любимым дюнкелем, а прямо перед вами товароведы сгружают бутылки на поддоны и увозят обратно на склад. И как вы ни тяните руки к пенному напитку, у профессионалов дело спорится быстрее. Обидно? Это темная энергия.
46 Восемьдесят лет назад, вскоре после создания Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, петербуржский математик и метеоролог Александр Фридман показал, что наш мир должен быть нестационарным. Поначалу все, в том числе и Эйнштейн, подумали, что в расчетах должна быть ошибка, но вскоре астроном Эдвин Хаббл и его сотрудники доказали, что Вселенная и вправду расширяется.
47 Еще сам Эйнштейн - после того, как осознал правоту Фридмана, но до того, как свои результаты предъявил Хаббл - ввел в свои уравнения так называемую космологическую константу, которую обозначил прописной греческой буквой Лямбда. Хотя лямбда-член слегка портил изящество главного уравнения теории относительности, он позволял остановить движение галактик и добиться "вечного" стационарного состояния нашего мира.
48 Одно из направлений современной экспериментальной физики - измерение фундаментальных физических констант с огромной точностью, причем разными способами. Смысл этих измерений в конечном счете состоит в том, чтобы проверить устройство нашего мира на самых глубинных масштабах путем сравнения результатов измерений, проведенных по разным методикам и опирающимся на разные теории. Благодаря высокой точности измерений будут заметны даже самые слабые несостыковки.
49 Каждая галактика, которую мы наблюдаем, удаляется от Земли, Солнца, нашей Галактики. Чем дальше от нас галактика, тем больше скорость ее удаления, и эта зависимость описывается законом Хаббла, впервые обнаружившего сам факт расширения Вселенной. Но и из правил есть исключения. Наша соседка, огромная галактика в созвездии Андромеды не удаляется, а приближается к нам со скоростью 120 километров в секунду!
50 Через несколько миллиардов лет две галактики - Туманность Андромеды и Млечный Путь - достигнут друг друга, и начнется долгий процесс слияния двух звездных островов. Это слияние будет катастрофичным для обеих галактик: они до неузнаваемости изменят свою форму, спиральные рукава разорвутся под действием гравитации, а траектории движения звезд в галактиках изменятся. Что же тогда произойдет с нашей Солнечной системой?
51 Протозвезды типичного химического состава, масса которых достигает 20 масс Солнца, еще до начала ядерных реакций уже светятся, как 50 тысяч солнц, и этого уже хватает, чтобы остановить падение новых порций газа. Рост останавливается, а когда центральная протозвезда доживает до термоядерного синтеза, ее светимость лишь увеличивается, не оставляя оставшемуся снаружи газу никаких шансов вновь приблизиться к звезде, пока она жива. Отсюда следует простой вывод: звезд тяжелее 20 масс Солнца быть не должно. Проблема только в том, что они есть.
52 Рождению самых массивных звезд помогает тот же физический механизм, что лежит в основе правила "не понижать градус", - неустойчивость Релея-Тейлора. Та самая неустойчивость, из-за которой более плотная жидкость, как ни старайся осторожно налить ее поверху, перемешается с менее плотной. В прежних, двумерных осесимметричных моделях уже появлялись намеки на эти неустойчивости, но лишь при полноценном трехмерном моделировании они проявили себя во всей красе.
53 Специалисты по звездообразованию приняли работу Крумхольца и его коллег "на ура", но оговорки остаются. Хотя в соавторах у калифорнийского доцента маститые специалисты по физике плазмы и компьютерным расчетам, всем бы хотелось увидеть независимое подтверждение расчетов. К сожалению, далеко не у всех есть программы, которые долгие годы разрабатывали сотни секретных ядерщиков, и способность убедить хозяев суперкомпьютеров так вот запросто отвалить астрономам 4 месяца вычислительного времени.
54 Сближение продолжается и приведет в конце концов к столкновению. Расчеты показывают, что столкновение не будет "лобовым" - через 2 миллиарда лет две галактики лишь "зацепятся" спиральными рукавами: их ядра пройдут друг от друга на расстоянии пары сотен тысяч световых лет. Тем не менее, этого расстояния будет достаточно, чтобы галактики закрутились в смертельной гравитационной спирали.
55 В центрах обеих галактик имеются супермассивные черные дыры, которые в этом катаклизме должны будут сблизиться друг с другом по спирали и соединиться в одну еще более массивную черную дыру. На сегодняшний день известно, что двойные супермассивные черные дыры могут стать весьма активными "галактическими печками", способствующими активизации окружающего их газа и пыли для последующего бурного звездообразования.
56 Однако оставшееся "тело" звезды не может упасть под горизонт сразу и образует аккреционный диск, через который, как вода в ванной, утекает в черную дыру. Часть вещества, которую дыра не успевает проглатывать, вырывается наружу в виде двух тонких струй - так называемых джетов, которые врезаются во внешние слои звезды, разгоняют их до огромных скоростей и в конце концов прорываются наружу. Этот вырвавшийся наружу нестабильный джет мы и видим как гамма-всплеск.
57 А дальше уже именно на него падает окружающее вещество, зародыш растет, превращаясь в протозвезду, и в какой-то момент плотность и температура в центре этого газового шара вырастают настолько, что запускается ядерная реакция превращения водорода в гелий. Выделяется энергия, и зажигается собственно звезда - небесное тело, которое светит за счет термоядерных реакций в центре.
58 Чего только не придумывали астрофизики, чтобы решить проблему. Пытались слепить их из нескольких менее массивных звезд, экспериментировали с химическим составом, старались учесть все великое множество эффектов физики плазмы - и все напрасно. Самая большая звезда, которую удавалось "слепить" ученым - в компьютерных моделях, весила лишь в 40-50 раз больше Солнца и до цели не дотягивала в несколько раз.
59 Моделирование ядерных взрывов физически не так уж и отличается от образования звезды, в обоих случаях главный процесс - это взаимодействие газа с излучением. Астрономы лишь добавили в программу учет самогравитации газа (и, вероятно, выбросили из него секретные параметры ядерных зарядов - как американских, так и российских, взрывы которых ядерщики США также вынуждены расчитывать).
60 Через диск газ в течение 20 тысяч лет плавно осаждался на поверхность будущего светила, и за этот небольшой промежуток времени на протозвезду "нападало" ни много ни мало 11 солнечных масс, которые светились уже как 10 тысяч солнц. Тем временем сам диск стал настолько плотным, что взаимное притяжение частиц в нем породило плотную спиральную волну вроде тех, что наблюдаются в звездных дисках галактик. Это, впрочем, не остановило рост протозвезды: в следующие 5 тысяч лет она потолстела еще на 6 солнечных масс.
61 Бурыми карликами называют объекты, похожие на звезды, но масса которых не превосходит предел Кумара, составляющий около 7% массы Солнца. Такие объекты никогда не смогут стать "настоящими" звездами, так как давление вырожденного электронного газа в центре звезды останавливает сжатие прежде, чем температура и плотность в центре достигнут значений, необходимых для начала тех ядерных реакций, что поддерживают светимость Солнца.
62 Ядро, которое теперь уже состоит из гелия, поджимается под действием более несбалансированного давления внешних слоев звезды, и ядерные реакции вспыхивают в окружающей ядро оболочке, так называемом слоевом источнике, где еще остался водород. При большой температуре скорость реакций вырастает на порядки, и внешние слои звезды распухают в десятки и сотни раз - звезда на миллионы лет превращается в красного гиганта.
63 Потом эта история может повториться несколько раз, и все ускоряющимися темпами, только в качестве ядерного топлива оказываются уже гелий, углерод, кислород, неон и даже кремний. Все зависит от того, насколько массивна звезда, и до какой температуры и плотности может сжать ядро своим собственным притяжением.
64 Образование железного ядра неизбежно заканчивает всю историю. Из железа и никеля получить энергию нельзя ни реакциями синтеза, ни реакциями расщепления. От безудержного коллапса ядро более ничего не держит, и оно схлопывается и превращается в гигантское "атомное ядро" из нейтронов - нейтронную звезду, и если она слишком массивна, она провалится в черную дыру. А внешние слои, потеряв опору в виде источника энергии, обязательно рухнут на центр.
65 Их масса может превосходить сто масс Солнца, а светимость быть больше солнечной в миллион раз. Чтобы понять, сколько это света, надо представить себе поверхность Солнца, увеличенной в тысячу раз. Представить это невозможно, потому что если бы Солнце было больше всего лишь в двести раз, оно уже заняло бы все небо.
66 Вечером, когда ночь накрыла и российский Северный Кавказ, астероид пронаблюдали и российские астрономы Станислав Короткий и Тимур Крячко на Кавказской горной станции Казанского госуниверситета. Полученные данные позволили более точно вычислить орбиту и существенно сузить разброс в оценке предполагаемого места входа в атмосферу. Согласно расчетам, астероид должен войти в атмосферу под относительно пологим углом и проследовать над Средиземным морем через Египет на север Судана.
67 Если бы не темная энергия, из таких скоплений, что мы видим на расстояниях в 7 миллиардов световых лет, за долгие годы получились бы куда более увесистые образования, чем те, что видны на расстоянии в 2-3 миллиарда световых лет и ближе. Притом речь идет не о каких-то маленьких поправках - в моделях без темной энергии таких скоплений, которые мы считаем крупнейшими, к настоящему времени было бы в несколько раз больше.
68 Частицы и поля в физике - объекты довольно ленивые. Если у них есть лишняя энергия, они почти всегда стремятся ее отдать, если только это не запрещено законами физики. Так если, как говорят физики, "возбудить" атом, например, ударить его и передать часть энергии соударения электрону, последний обязательно попытается отдать ее, излучив квант света.
69 В некоторых случаях излучить квант света трудно, и атом надолго, по меркам микромира, задерживается в возбужденном состоянии. Такие уровни энергии называются метастабильными - "как бы стабильными". По-настоящему стабилен лишь самый нижний, невозмущенный уровень энергии, когда отдавать в виде кванта света больше нечего.
70 Если у поля есть лишняя энергия, оно попытается ее отдать - например, родив множество частиц. Поля заполняют собой всю Вселенную, образуя физический вакуум, так что частицы будут рождаться по всему ее объему. Многие физики считают, что такое уже случалось и именно такому событию или событиям мы обязаны тем обстоятельством, что наша Вселенная не пуста - в ней есть частицы, из которых состоят звезды, планеты и мы сами.
71 Не надо забывать и про слабо согласующиеся со здравым смыслом эффекты квантовой механики. Один из них называется квантовым эффектом Зенона, а в русской литературе - еще и "эффектом незакипающего чайника". В отличие от своего тезки из классической философии, квантовый парадокс Зенона - экспериментально подтвержденное явление. Заключается он в том, что наблюдение за квантовой системой замедляет или даже останавливает ее распад.
72 Постулат редукции находится "вне" квантовой механики и в противоречии с ее логической схемой. Поэтому присутствие сознающего субъекта принципиально: именно он выбирает, какая из классических альтернатив имеет место в его классическом мире. В квантовом мире все альтернативы - распался вакуум или нет - сосуществуют одновременно. Нас, живущих по классическим законам, устраивает лишь одна из них.
73 Вспышки на Солнце почти не опасны для, собственно, жизни на поверхности Земли, благодаря мощным магнитосфере и атмосфере планеты. Впрочем, работающие на орбите космонавты такой защиты не имеют. Магнитосфера хорошо защищает нас от заряженных частиц, а атмосфера не пропускает коротковолновое излучение, неблагоприятно влияющее на процессы размножения клеток в наших организмах.
74 Энергия гамма-всплеска грандиозна - за доли секунды высвобождается энергетический эквивалент массы Солнца, при этом взрывающийся объект на короткое время может стать ярче всех звезд Вселенной вместе взятых. Уходит эта энергия в виде излучений различных типов, однако в первую очередь до наблюдателя доходит свет всевозможных длин волн - от радиоволн до высокоэнергичных гамма-лучей.
75 Именно гамма-лучи, наряду с рентгеновскими лучами, и представляют самую большую опасность для земной биосферы. Они способны вмиг убить значительную долю микроорганизмов, живущих на поверхности планеты и в приповерхностных слоях ее океанов, а также вызвать рак наружных покровов значительно более сложных существ, таких как мы сами. Катастрофа, впрочем, будет касаться лишь половины нашей планеты - той, что в несчастливый свой час оказалась повернутой к гамма-всплеску.
76 Окись азота представляет собой непрозрачный желто-бурый газ, который будет блокировать до десяти процентов приходящего от Солнца света. В результате, средняя температура на Земле упадет на несколько градусов, а такого понижения достаточно, чтобы летнее таяние льдов в Арктике и Антарктике полностью прекратилось. При неблагоприятных условиях, результатом этого может даже стать начало внеочередного ледникового периода.
77 Через 7 миллиардов лет, когда наше Солнце будет находиться на последнем этапе своей жизни, превратившись в красный гигант, а Земля (если не переместится на другую орбиту) будет представлять из себя раскаленный шар, галактики сольются окончательно, и во Вселенной появится новая галактика - Млечномеда, как назвали ее авторы статьи.

Связаться
Выделить
Выделите фрагменты страницы, относящиеся к вашему сообщению
Скрыть сведения
Скрыть всю личную информацию
Отмена