Ученые как-то смоделировали, что произойдет при «взаимодействии» нейтронной звезды и человека. Как и следовало ожидать, ничего хорошего. Сила тяжести «там» в 100—200 миллиардов (!) раз больше, чем на Земле, и, конечно, человек был бы разорван в клочья во мгновение ока. «В клочья» означает «на атомы». Во мгновение ока облако атомов, бывшее только что Ивановым-Петровым-Сидоровым, превращается в ревущий поток энергии, выброшенный в пространство со скоростью 160 000 км/с, – более половины световой. Его мощь превзошла бы даже взрыв всего ядерного боезапаса всех стран Земли. Кстати, ее несложно подсчитать, стоит лишь умножить свой вес на скорость света в квадрате, и вы получите вместо себя чистое сияние энергии. Если покойник с гробом весит немного более центнера, то получим море света в 10 триллионов люменов. Как его представить себе? Ну, это как если бы в кромешной тьме перед вашими глазами внезапно зажглись 8 миллиардов обычных 100-ваттных лампочек. Обычных, … но 8 миллиардов…
С другой стороны, это ведь весьма нетрадиционный и в будущем, может быть, коммерчески перспективный способ кремации. Дело остается за малым: найти поблизости подходящую звезду и развить соответствующие технологии транспортировки.
Кажется фантастикой, но в общем, в этом нет ничего невозможного, ведь когда, например, американский астроном Клайд Томбо, открывший в 1930 году самую далекую планету Солнечной системы Плутон (среднее расстояние до Земли – 5,7 млрд км, в настоящее время исключен из списка планет), завещал похоронить его на своем открытии, все посчитали это невозможным. А вот, поди ж ты, с помощью зонда New Horizons уже удалось выполнить завещание, доставив в этот отдаленный уголок Солнечной системы урну с прахом.
Магнетары
Зловещие карлики Вселенной
Если же масса сколлапсировавшей звезды составляет 30—40 солнечных, на свет появляется магнетар. Похожий на пульсар, только еще более мощный. Правда, довольно редкий. В нашей галактике, к примеру, их на данный момент известно не более двух десятков. Он молод (время жизни примерно миллион лет), а потому крайне активен, напорист и неудержим. Знакомясь с его характеристиками, понимаешь, почему астрономы радуются, говоря, как нам повезло родиться в столь глухом, провинциальном захолустье Вселенной. Магнетар – это буквально первобытная ярость мироздания, ревущая мощь дьявольского всесожжения. Он – рекордсмен Космоса по силе магнитного поля, которое в тысячу триллионов раз превосходит магнитное поле Земли (отсюда название). Как хорошо, что ближайший из них находится в 13000 световых годах от нас в созвездии Кассиопеи. Будь он несколько ближе, как говорят специалисты, его магнитное поле не ограничилось бы притяжением к себе всех металлов нашей планеты, разрушив ее, но и высосало бы все железо из крови землян, «разобрав» нас по атомам.
Его плотность превосходит даже плотность обычных нейтронных звезд, причем кратно. А еще там происходят звездотрясения. Что они из себя представляют? В принципе ничего необычного, то же землетрясение. Разница лишь в мощи и ярости сил природы: во время такого «трясения», зафиксированного совсем недавно, в течение всего лишь десятой доли секунды в космос был выброшен сгусток энергии, на производство которой Солнцу понадобилось бы 100 000 лет! Вспышка была столь яркой, что на несколько мгновений затмила все сотни миллиардов звезд нашей галактики. И, заметьте, это был вовсе не взрыв, а всего лишь небольшая трещина на поверхности малюсенького космического тела, что-то вроде скромного тектонического разломчика, в общем, полная ерунда. Но не приведи Бог оказаться хотя бы в паре десятков триллионов километров от этого вздоха дьявола.
И в заключении отметим, что поскольку нейтронные звезды, а значит, и магнетары, возникают в результате чудовищных взрывов, постольку они, в отличие от обычных звезд и планет, мирно шествующих по своим орбитам, буквально носятся по Вселенной. Времени для таких путешествий у них более чем достаточно, – по подсчетам, нейтронная звезда или магнетар полностью исчерпает свою энергию за 1016—1022 лет, т.е. минимум за десять тысяч триллионов лет – в миллион раз больше времени существования Вселенной сегодня! И если даже одна из них приблизится к Земле на расстояние хотя бы 10 световых лет, нам конец. Остается лишь молиться, чтобы такие соседи и дальше не замечали нас.
*** *** ***
Теперь попробуем хотя бы предварительно суммировать данные об эволюции звезд. Их жизненный путь, прежде всего, определяется массой. Если звезда примерно как Солнце, то она превратится в белого карлика, который позже станет черным карликом, а может и самоликвидироваться, взорвавшись. Если вес объекта от 1,5 до 3 солнечных, перед нами возникнет нейтронная звезда – пульсар или магнетар. Если от 3 до 10, то могут появиться, последовательно, кварковые, странные и преонные звезды. Пока их существование не доказано и, вкратце, предполагаемый механизм появления выглядит так: после «падения» электронов на атомное ядро и превращения звезды в нейтронную сила сжатия не останавливается, но и коллапса в черную дыру пока не происходит. Наступает черед сердца материи – атомных ядер. Они разрушаются, высвобождая еще более фундаментальные «кирпичики» всего сущего – кварки. Дальше следует разновидность получившегося «кваркового супа» – «странная звезда» и завершает цепочку звезда преонная. Это в высшей степени виртуальный объект, поскольку даже само существование преонов еще не доказано. Предполагается, что из них состоят кварки и преонная звезда – результат дальнейшего сжатия кварковой. И только в ходе дальнейшего сжатия следует коллапс в черную дыру. То есть сверхплотная материя, которая в десятки раз превосходит все, что мы говорили про пульсары и магнетары, еще более уплотняется и… полностью исчезает. Противоположности сходятся.
Звезды-изгои
Впервые обнаружены в 2005 году, когда астрономы впервые увидели звезду, не вращающуюся, как положено, по раз и навсегда предопределенной орбите, а стремительно летевшую вон из нашей галактики. «Побег» удался и гиперзвуковая звезда, как их называют ученые, «убежала» от Млечного Пути. Теперь она настоящий космический странник. Одна. Сама по себе. Без скоплений, галактик и прочей вселенской несвободы. Несется вместе со своей планетной семьей со скоростью 667 километров в секунду или 2,4 миллиона км/ч. То есть за сутки она покрывает расстояние от Земли до Марса! А всего в пределах 750 парсек от Солнца астрономы насчитали 56 таких убегающих звезд. Среди них есть просто гиганты. Например, Альфа Жирафа, которая в 50 раз массивнее Солнца и в миллион раз (!) ярче его.
Гамма-всплески
Теперь, когда мы познакомились с нейтронными звездами и с магнетарами, кажется, что ничего более загадочного, зловещего и опасного для человека во Вселенной быть не может. Но Космос полон сюрпризов. Совсем недавно, четверть века назад, выяснилось, что может. Имя этому феерическому явлению – гамма-всплеск. Немного забегая вперед, скажу, что здесь мы также имеем дело с гравитационным коллапсом ядра звезды, в результате которого образуются белые карлики, нейтронные звезды, магнетары… Ну, вот теперь еще и гамма-всплески.
Их природа до сих пор точно не установлена, хотя предположений много. Астрономы шутят, что число теорий происхождения гамма-всплесков больше, чем число их самих. Считается, что они происходят как от столкновения двух нейтронных звезд, так и от взрыва гиперновой массой 40—100 солнечных, в силу ряда причин не сколлапсировавшей в черную дыру.
Теперь о том, что представляет из себя гамма-всплеск. Мощность около 1055 эрг. Сколько это? Ну, Солнце столько за всю свою жизнь, т.е. за 10 миллиардов лет не выработает. Такую энергию дает вся наша галактика Млечный Путь со своими 300 миллиардами звезд за тысячу лет. Достаточно сказать, что некоторые гамма-всплески, приходящие к нам из самых глубин Вселенной за 4, 9 и даже 10—12 миллиардов световых лет, можно наблюдать в обычный полевой бинокль. Вот какова их мощность.
И в случае слияния нейтронных звезд, и в случае коллапса гиганта образуется диск из сверхплотной материи радиусом порядка 10 км. Он и излучает энергию. Никто не знает, сколько времени он живет, но это настоящая звезда смерти. Энергия, излученная диском, разлетается почти со скоростью света в форме частиц и магнитного поля. Если это произошло в ядре гиганта – диск испускает вдоль оси вращения две струи энергии такой мощности, что они за доли секунды прожигают канал сквозь тело звезды, расчищая себе путь.
Выше мы отмечали, что гамма-всплеск не сильно отличается от взрыва сверхновой, тоже связанного с гравитационным коллапсом ядра звезды. Но разница в последствиях. При взрыве сверхновой выбрасывается тяжелая оболочка вещества, которая светится в течение недель и месяцев и летит медленно, всего 10 – 30 тыс. км/с. В случае гамма-всплеска нечто неизвестное нам —из чего состоит «звезда смерти» точно не известно – излучает гамма-кванты и летит практически со скоростью света.
Говоря о магнетаре, мы радовались, что ближайший такой монстр находится в 13 000 световых годах от нас. Так вот если бы гамма-всплеск произошел на таком расстоянии, да даже если бы он произошел в любой другой точке Млечного Пути, пусть в 2—3 раза дальше упомянутого магнетара, нам всем пришел бы быстрый и неизбежный конец. И не только из-за непосредственного воздействия. Гамма-излучение разрушает озоновую оболочку, без которой все живое на Земле, так или иначе, погибнет от смертельных космических лучей. Самый мощный гамма-всплеск в истории наблюдений был зарегистрирован в июне 2010 года. Несмотря на огромное расстояние между ним и Землёй (5 млрд световых лет), энергии вспышки хватило на то, чтобы сломать наблюдавший за ним спутник.
Известный российский астрофизик Борис Штерн пишет: «Возьмём умеренный случай энерговыделения, – 1052 эрг и расстояние до всплеска в 10 световых лет, – в таких пределах от нас находятся с десяток звёзд. За считанные секунды каждый квадратный сантиметр нашей планеты получит 1013 эрг. Это эквивалентно взрыву атомной бомбы на каждом гектаре неба! Атмосфера не помогает: значительная часть энергии мгновенно дойдёт до нас в виде испепеляющего света. Ясно, что всё живое на облучённой половине планеты будет истреблено мгновенно, на другой половине чуть позже за счёт вторичных эффектов. Даже если мы возьмём в 100 раз большее расстояние (это уже толщина галактического диска и сотни тысяч звёзд), эффект будет равносилен взрыву атомной бомбы на каждых 100 км2 территории». Т.е. и в этом случае вряд ли что-то выживет. А ведь гамма-всплески могут быть и в 1000 раз более мощными, да и вообще, где предел их чудовищной силы – никто не знает.
Некоторые исследователи утверждают, что именно благодаря им примерно 450 млн лет назад, на Земле произошло массовое вымирание живых существ. Тогда исчезло около 60% видов морских беспозвоночных. К несчастью, в настоящий момент не существует не только средств защиты от последствий гамма-всплесков, но и систем их прогнозирования.
Квазары
Но, оказывается, и гамма-всплеск – не предел. Завершает наш «хит-парад» экстравагантных космических чудовищ настоящий вселенский левиафан под названием квазар. Что означает «похожий на звезду радиоисточник». Ну, «радиоисточник» оставим в стороне, так как позже оказалось, что не все квазары являются таковыми. Отметим, что он «похож на звезду». Только лишь похож…
Вот уже более полувека эти «похожие на» объекты не дают покоя астрономам, но до сих пор таят в себе множество загадок. И тому есть причины. Во-первых, очень уж далеко они находятся. Даже по космическим меркам. Ведь до самого ближнего, открытого одним из первых квазара 3С 273, расположенного в созвездии Девы, целых 2 миллиарда световых лет. Остальные расположены еще дальше. Среди них есть и «рекордсмен» до которого 13,5 млрд световых лет, т.е. он находится почти на краю наблюдаемой Вселенной (напомню, ее возраст, который в данном случае эквивалентен расстоянию, составляет 13,8 млрд световых лет). Другой «чемпион» чуть более «молод», – ему «всего» 12,8 млрд лет. Но зато как светит! Ученые подсчитали: как 600 триллионов Солнц! Он один ярче тысячи наших галактик! Непредставимый блеск. Всего же квазаров на данный момент насчитывается около миллиона и, разумеется, постоянно открываются новые. Во-вторых, сами объекты крайне странные, состоят из разных составных частей, в отличие от звезд, планет или уже знакомых нам пульсаров-магнетаров.
Что же из себя представляет квазар? В его центре таится настоящий монстр, – огромная черная дыра, возможно, сформировавшаяся при столкновении двух галактик и, соответственно, двух черных дыр, находящихся в центре них. Это сердце тьмы, часто порождающее самые ослепительные потоки света во Вселенной. Струи плазмы, джеты, вырываются с почти световой скоростью в одном и другом, противоположном, направлении. Их размеры просто невероятны. Обычный джет растягивается на полтора миллиона световых лет, – в 15 раз больше нашего, кажущегося почти бесконечным Млечного Пути.
Квазар молод, а черные дыры, как и звезды, и магнетары, как и люди в молодости очень активны, поэтому он активно поглощает всех соседей, разрывает и «съедает» целые звезды, формируя вокруг себя так называемый аккреционный диск, т.е. диск вещества, разогретого до невероятно высоких температур в миллионы градусов. Газ, прежде чем навеки исчезнуть в черной дыре, благодаря трению, отдает свою энергию. Отсюда свечение. Оно настолько сильно, что в ряде случаев квазар можно увидеть в обычный полевой бинокль, хотя до него миллиарды световых лет. Так уже упомянутый объект 3С 273 светит в 100 раз ярче всей нашей галактики Млечный Путь, хотя в ней находятся сотни миллиардов звезд.
Обычный квазар имеет размер примерно с нашу Солнечную систему и поглощает примерно 10—20 звезд в год. Так что миллионов через 100 лет – а по космическим меркам это совсем немного – он уничтожает все в округе, после чего успокаивается и превращается в обычную черную дыру, хотя и сверхмассивную весом в миллионы или даже миллиарды Солнц. Скорее всего, такую эволюцию в свое время проделала и черная дыра в центре Млечного Пути Стрелец А. Но, судя по всему, ей еще предстоит своеобразное дежа вю, и в будущем она возвратит свой прежний статус. Это случится после столкновения с Туманностью Андромеды. Стрельца захватит более массивный местный галактический центр (30 миллионов солнечных масс против четырех), они сольются вместе и превратятся в квазар. История повторится. Если бы это произошло сейчас, то получившаяся квази-звезда была бы для нас размером с полную луну, хотя и находилась в 10 тысячах световых лет.
Интересно, что такие монстры оказываются исключительно шустрыми. Совсем недавно выяснилось, что, например, один далёкий квазар (RX J1131—1231), содержащий сверхмассивную чёрную дыру, расположенный примерно в 6 миллиардах световых лет от Земли в созвездии Чаши, – вращается вокруг собственной оси со скоростью в 150 тысяч километров в секунду (!), – половину световой.
*** *** ***
Итак, что из себя представляет звездная жизнь и смерть? Она предопределена игрой одной из самых могущественных сил Вселенной – гравитации. Она собирает водород в скопление, она сжимает его и «поджигает». Она взрывает сверхновые и стоит за всеми этапами жизни космических светил. Вплоть до возврата их в первоначальное состояние звездной пыли.
О, этот великий закон вечного возвращения равного. Рождение из праха и в конце долгого пути возвращение обратно. В звездный прах. Это касается и звезд, и человека, который ведь тоже состоит из элементов, произведенных звездами.
О проекте
О подписке