МЕЖЗВЕЗДНАЯ СРЕДА

Поставщики межзвездного газа

 Туманностями называют беловатые туманные пятна звездного неба,
 открытые астрономами в различных местах небосвода
 и сохраняющие относительную неподвижность подобно звездам.

ФРАНСУА АРАГО (1841)

До сих пор мы лишь мимоходом упоминали удивительные взрывающиеся звезды, которые астрономы называют новыми и сверхновыми и роль которых в химической эволюции Вселенной трудно переоценить. Теперь нам предстоит познакомиться с этими звездами более подробно.

Звезды, переживающие мощные вспышки, называют новыми звездами. Трудно, пожалуй, придумать для этих небесных тел более неудачное название. Единственным оправданием может служить то, что в древности вспыхивающие звезды действительно принимались за только что возникшие, новые звезды.

О том, что именно происходит при вспышке новой звезды, можно судить по ее спектру. Незадолго до момента достижения наибольшего блеска спектр новой звезды похож на спектр звезд-сверхгигантов. Его темные поперечные линии смещены к фиолетовому концу на величину, соответствующую скорости приближения в несколько сотен километров в секунду. Именно в этот период раздувшаяся атмосферная оболочка новой звезды кажется несущейся прямо на нас.

Но вот блеск звезды достиг максимума. В спектре звезды происходят удивительные изменения. Место темных линий занимают широкие яркие полосы, на фиолетовом конце которых виднеется резкая темная линия. Она смещена от нормального положения на величину, соответствующую скорости около тысячи километров в секунду.

Для лиц, не искушенных в спектральном анализе, эти «иероглифы» совершенно непонятны. Но астрофизик легко переведет их на общедоступный язык. Он пояснит, что в момент максимума блеска внешние атмосферные оболочки звезды отрываются от се поверхности. Причиной этого является внезапно возросшее световое давление. Оно как бы «сдувает» со звезды ее внешнее газовое покрывало.

После максимума спектр новой звезды непрерывно меняется. Удаляясь от звезды, газовая оболочка становится все разреженнее и прозрачнее. Сквозь нее начинает все яснее проглядывать «обнаженная», сжавшаяся звезда. В этих процессах и кроется главная причина тех изменений, которые наблюдаются в спектре звезды. Внешне он напоминает спектры звезд типа Вольфа - Райе. Но количество света, излучаемое новой звездой после вспышки, во много раз меньше, по сравнению со звездами этого типа. Постепенно, в течение многих месяцев, новая звезда успокаивается и ее спектр снова приобретает вполне нормальный вид. Средний период между отдельными вспышками обычных новых звезд близок к пяти тысячам лет!

Не часто повторяют свои вспышки яркие новые звезды. Неудивительно поэтому, что за всю историю астрономической науки, насчитывающую три-четыре тысячи лет, не было замечено, чтобы какая-нибудь из очень ярких новых звезд снова вспыхнула. Но что новые звезды за миллиарды лет своего существования вспыхивают десятки и сотни тысяч раз - в этом нет сомнения.

Призовите теперь ваше воображение и попробуйте представить себе то, о чем пойдет речь. Ничего более удивительного, фантастически грандиозного и непонятного мы в Космосе не знаем. В соседней с нашей Галактикой исполинской звездной системе, видимой в созвездии Андромеды, в 1885 г. заблистала необыкновенная звезда. Ее вспышка во многом напоминала вспышки обычных новых звезд, но масштабы были совсем иные. В максимуме блеска удивительная звезда сияла почти так же ярко, как вся звездная система, к которой она принадлежала! Одна звезда сияла, как сотни миллионов солнц! Было чему удивляться не только человеку непосвященному, но даже и астроному-специалисту. Такого типа звезды были несколько неуклюже названы «сверхновыми».

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.

Анализ спектров сверхновых звезд показывает, что при вспышке эти «сверхзвезды» чудовищно увеличиваются. Если бы Солнце превратилось в сверхновую звезду, то оно, раздувшись, охватило бы собой всю планетную систему. Это все равно как если бы булавочная головка разрослась до размеров, сравнимых со зданием Московского университета! Любопытно, что скорость расширения звезды достигает 6000 километров в секунду. Столь невообразимо мощный взрыв сопровождается выделением колоссального количества энергии - 10 50 эрг!

Как и новые звезды, сверхновые «чудовища» после своих вспышек оказываются окутанными газовыми туманностями. Только в данном случае они гораздо более мошны, 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 сверхновой звезды в созвездии Тельца в 1054 г. Выброшенные звездой газы до сих пор продолжают расширяться со скоростью около 1300 км/с В настоящую эпоху поперечник Крабовидной туманности равен шести световым годам, что в полтора раза больше расстояния от Солнца до ближайшей к нам звезды - Альфы Центавра. Масса туманности в 15 раз больше массы Солнца, т. е. в 1,5 млн. раз больше массы газовых оболочек, выбрасываемых новыми звездами. Все это подчеркивает грандиозность катастрофы, породившей Крабовидную туманность.

В центре Крабовидной туманности наблюдается необычная звездочка. По спектру выяснилось, что температура ее поверхности очень велика. Эта бывшая сверхновая звезда принадлежит к типу звезд-пульсаров. Она очень быстро вращается вокруг оси (период равен 0,033 секунды!) и обладает чудовищно большой плотностью. При диаметре в 10 км плотность ее так велика, что булавочная головка, сделанная из вещества звезды, весила бы 100000 тонн!

Звезды такого типа называют нейтронными. Это не означает, как полагали прежде, что звезда «упакована» из одних нейтронов В центральных областях нейтронной звезды присутствуют также гипероны - наиболее тяжелые из элементарных частиц, по массе превосходящие нейтроны в сотни раз.

В некоторых случаях быстровращающаяся нейтронная звезда посылает в сторону Земли переменное по интенсивности электромагнитное излучение. Такие нейтронные звезды и получили название пульсаров (оно вовсе не означает, что такие звезды пульсируют).

Строго говоря, все звезды, по-видимому, в какой-то мере служат поставщиками межзвездных газов. При достаточно большой скорости газов облако (протуберанец), выброшенное Солнцем, навсегда покинет это космическое тело. Вероятно, нечто подобное происходит и па других звездах - у горячих чаше, у холодных реже. Межзвездные газовые туманности порождены звездами.