скачать книгу бесплатно
…и происходит это какое-то время регулярно…
…а такие переменные сверхновые звезды относятся к типу Ia, которых причисляют к так называемым стандартным свечам…
– ?
– Что происходит в это время с первоначально менее массивной звездой? Она эволюционирует дальше, но она теряет свою массу, как от перетекания материи на соседнюю вырожденную звезду, так и от систематических сбросов материи внешних слоев, которые происходят на ее соседке…
Разрушится ли первоначально менее массивная звезда от этих постоянных взрывов на соседней вырожденной звезде или нет – однозначно сказать невозможно, уж больно много вариантов…
…но если от стабильного подпитывания материей и регулярных сбросов внешних слоев ядро вырожденной звезды еще не потеряло гидростатического равновесия…
…а какая-то часть первоначально менее массивного компонента тесной двойной системы сохранилась, например, ядро звезды…
…то это ядро, в конце концов, может быть притянуто и поглощено вырожденной звездой, отчего она непременно потеряет гидростатическое равновесие…
…и если это был белый вырожденный карлик, то он превратится в нейтронную звезду…
…если же первоначально более массивный компонент уже превратился в нейтронную звезду, то от такого поглощения она теоретически может превратиться в черную дыру…
Как видишь, при столкновении галактик прямого столкновения звезд быть не может, звезды могут лишь столкнуться в тесных двойных системах…
…но с момента появления двойной звездной системы до момента образования из нее тесной двойной системы должно пройти довольно много времени…
…а с момента появления тесной двойной системы до момента столкновения звезд в этой тесной двойной системе также должно пройти либо несколько десятков миллионов лет, либо несколько миллиардов лет, поскольку это будет зависеть от очень большого числа факторов…
…в кратной звездной системе этот процесс может длиться быстрее…
…но суть ответа от этого не меняется: при столкновении галактик или при пересечении траекторий движения звезд они сразу не сталкиваются.
– Выходит, что столкновение звезд – событие обычное?
– Напомню тебе, что доля двойных и кратных звезд, по мнению ученых, в нашей Галактике составляет более 50 %, но только столкновение звезд в таких системах – процесс очень длительный…
…и современные ученые вроде бы стали недавно фиксировать такие события…
…а в теории столкновение звезд в тесных двойных системах – заурядное событие…
– И как часто от столкновения звезд рождаются черные дыры?
– Понятия не имею…
– А сколько тогда черных дыр хотя бы в этой Галактике?
– Проблема в том, что нашу Галактику мы видим с бедра…
– С ребра…
– С бедра! Так что на самом деле еще доподлинно неизвестно, какова даже ее структура, ведь галактическое ядро, да и галактические рукава скрывают очень многое…
– ?
– …а говорить даже о приблизительном количестве звезд, прошедших ту или иную стадию эволюции, как, впрочем, и говорить об общем количестве звезд пусть даже в этой Галактике, – глупо…
– Хорошо, тогда давай я задам этот вопрос несколько иначе: сколько черных дыр обнаружено в этой Галактике?
– Астрономы уже выявили несколько десятков или даже сотен двойных систем, в которых масса компактных невидимых объектов соответствует массе черных дыр, но количество таких открытий с каждым новым днем будет увеличиваться…
…а согласно расчетам ученых, в нашей Галактике должно быть несколько сотен миллионов нейтронных звезд, часть из которых в обозримом будущем могут обратиться в черные дыры…
Так что с каждым мгновением привычная для нас материя исчезает, и в далеком будущем…
– …она окажется в недрах черных дыр?
– Но только не вся! Не забывай о космических расстояниях, а они ох как велики…
…хотя, с другой стороны, немалая часть материи окажется в их недрах…
…ведь они имеют свойства разрастаться, как в массе, так и в объеме, превращаясь со временем в сверхмассивные черные дыры…
…и самые первые системы кратных звезд, которые когда-то задали направление вращения галактикам, похоже, стали составной частью именно таких монстров…
…и рост таких монстров в массе и объеме потенциально продолжится до тех пор, пока вокруг них не закончится любая материя…
…а они способны поглощать не только межзвездный газ и пыль, но и звезды, и даже себе подобных…
– Ты в этом уверен?
– Тебе ведь известно о квазарах?
– Квазары? Подожди-ка… квазары – это некие квазизвездные источники радиоизлучения малых размеров, которые излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики, правильно? А вот источник их энергии пока еще не известен…
– Научные гипотезы говорят, что особо мощные квазары – это ядра так называемых активных галактик, то есть ядра столкнувшихся галактик, в центре которых располагаются несколько сверхмассивных черных дыр, и которые в гигантских объемах поглощают окружающую их материю…
Допустим, одним из мощнейших источников радиоизлучения в видимой части Вселенной является квазар OJ 287, находящийся от нас на расстоянии… в 3,5 миллиарда световых лет…
…а представляет он собой бинарную систему сверхмассивных черных дыр, большая из которых имеет массу… 18 миллиардов масс Солнца, то есть это масса небольшой галактики, второй же компаньон весит поменьше, как… 100 миллионов масс Солнца…
Другой аналогичный объект, Q0906+6930, также являющийся мощнейшим источником радиоизлучения, имеет вес в 10 миллиардов масс Солнца, а расположен он, согласно вычислениям, в 12,7 миллиардов световых лет, и рассмотреть его структуру вряд ли удастся…
– Ты хочешь сказать, что источниками такого мощного радиоизлучения являются процессы слияния сверхмассивных черных дыр?
– Так, но не совсем…
– А это как?
– Современные ученые считают, что существует несколько причин появления мощных источников радиоизлучения, и, насколько я представляю, не всегда можно разобраться в природе того или иного источника гамма-всплеска…
…поэтому, если ты хочешь в этом разобраться, то следует чуточку вернуться назад…
– Зачем?
– Тебе же, как я вижу, хочется узнать побольше про некоторые скрытые процессы бытия черных дыр? Или я ошибаюсь?
– Нет-нет…
– Ну, так вот…
…ученые утверждают, что сейчас все звездные колыбели вращаются…
…допустим, если говорить о межзвездных газопылевых облаках, то в этом повинны гравитационные поля галактик…
…вернее, гравитационные поля звезд, являющиеся составной частью этих галактик, которые проносятся сквозь или поблизости от них, придавая им каждый раз новый импульс вращения…
…если же говорить о межгалактических облаках, то они, быть может, получили импульс вращения от пролетающих мимо галактик, либо… в момент рождения…
…но как бы то ни было, а судьба таких молекулярных облаков может сложиться по-разному…
…и родится ли одна звезда или целое скопление из любого такого облака – для нас сейчас неважно, для нас важно то, что еще в процессе формирования протозвезды уже вращаются вокруг своей оси…
– Разве это сейчас так важно?
– Очень! Еще до своего рождения протозвезды уже вращаются вокруг своей оси, вращаются вокруг своей оси и новорожденные звезды! А отсюда следует, что поскольку звезды не являются твердыми телами, то при вращении в экваториальной области у них создается выпуклость за счет центробежных сил, отчего экватор звезды вращается несколько с другой угловой скоростью, чем области в высоких широтах…
…а эти различия в скорости вращения внутри звезды играют огромную роль в генерации магнитного поля звезды, которое, в свою очередь, играет важнейшую роль…
– Период вращения Солнца изменяется от 27 суток на экваторе и до 32 суток у полюсов, а магнитное поле…
– Когда звезда сплюснута, ее радиус на экваторе больше, чем на полюсах, поэтому на полюсах ускорение свободного падения больше…
…зато в экваториальных районах звезды центробежная сила отталкивает массу от оси вращения, вследствие чего вещество там становится менее плотным и более холодным, а разница в температуре может составлять несколько тысяч градусов…
– Зачем ты все это говоришь?
– Еще немного официальной науки! Итак, есть мнение, что большинство массивных звезд, в отличие от Солнца, вращаются довольно быстро вокруг своей оси…
…и, например, некоторые звезды настолько быстро крутятся, что по форме они, как уверяют ученые, похожи на сплюснутую с двух сторон тыкву…
…притом максимальная скорость вращения, как сейчас утверждают, наблюдается у молодых звезд, поскольку с возрастом, как считается, из-за уменьшения массы, снижается скорость их вращения вокруг своей оси…
…правда, поговаривают, что снижается только скорость вращения внешних слоев звезды, ядра, сохраняя импульс вращения, вертятся с первоначальной скоростью…
…а сброс внешних слоев придает им новый мощный импульс ускорения вращения…
Но чтобы ни творилось там с ними, а когда ядра проэволюционировавших сверхмассивных звезд оголяются, скорость их вращения колоссальна…
…например, ученые утверждают, что некоторые новорожденные нейтронные звезды, так называемые магнетары, диаметром где-то в двадцать километров, делают около шестисот оборотов в секунду вокруг своей оси…
– Ух…
– …так что, какой силой обладают магнитные и гравитационные поля таких космических объектов – сложно вообразить…
…но ты представь, что вот такой космический волчок проходит сквозь сброшенную им же планетарную туманность… или даже через какое-то межзвездное газопылевое облако, в котором материи в переизбытке, например, в ядре какой-либо зрелой галактики…
– И что это нам даст?
– О! Проходя сквозь свою же планетарную туманность или через такое богатое материей газопылевое облако вокруг нашего волчка, в его экваториальной зоне из этой материи образуется аккреционный диск…
…чем-то схожий с кольцами Сатурна, который только будет вращаться на запредельных скоростях, и частицы которого будут выпадать на поверхность нашего объекта во много крат быстрее, чем на Сатурн…
…и частицы этого аккреционного диска будут падать на поверхность нашего объекта не под прямым углом, а по спирально-круговой орбите, то есть на орбите они будут несколько задерживаться…
…поэтому пока этот аккреционный диск будет существовать, он, если можно так сказать, будет расслаиваться, и чем ближе слой к нашему объекту, тем будет выше его скорость…
…и поскольку в этих аккреционных дисках частицы материи сталкиваются, то вещество аккреционного диска вокруг вырожденных объектов сильно разогревается, отчего сам диск будет излучать тепловую энергию…
А теперь самое главное: если материи в переизбытке, а такое случается, то в экваториальной области нашего объекта часть вещества аккреционного диска отталкивается…
…и благодаря взаимодействиям гравитационного и магнитного поля какая-то часть отталкиваемой в экваториальной зоне материи переносится в высокие широты…
…а прямо в точках магнитных полюсов этого объекта, то есть там, где магнитная стрелка располагалась бы строго по вертикали, или, если по-другому, точно вдоль оси вращения нашего искомого объекта, часть непоглощенной в экваториальной зоне материи выбрасывается в виде потоков частиц…
– Мне это неинтересно…
– Неинтересно? Тогда давай по-другому: попробуй представить какую-либо сверхмассивную звезду на завершающей стадии ее эволюции…
…и будет лучше, если ты представишь какого-нибудь гипергиганта, в центре которого уже сформировалось довольно массивное железное ядро…
– Но ты же говорил…
– Что происходит с ней в тот момент, когда внешние слои этой звезды из-за нехватки энергии, выделяющейся при термоядерном синтезе, обрушиваются к центру? Думаю, что в это мгновение железное ядро этой звезды еще не становится черной дырой…
Откуда в этом такая уверенность? Гибель сверхмассивных и гипермассивных звезд всегда сопровождается жутко яркой вспышкой и выбросом очень большого количества материи, материи внешних слоев…
…а это может говорить о том, что значительная часть внешних слоев звезд наталкивается на сверхплотное вырожденное ядро, от которого она отскакивает и оказывается в пространстве…
…и если бы в тот момент в центре умирающих сверхмассивных и гипермассивных звезд были уже черные дыры, то никаких сверхъярких вспышек и выброса колоссального количества материи не было бы, такие звезды просто-напросто исчезали бы в одно мгновенье…
– Ну и к чему эти мелочи? Разве есть разница…
– Есть! Силовые поля черных дыр, кварковых и нейтронных звезд несравненной мощности, поэтому, когда гибнут сверхмассивные и гипермассивные звезды, их сброшенные внешние слои еще не успевают далеко разлететься…
…и какая-то часть этой сброшенной раскаленной материи становится аккреционным диском, который образуется вокруг оголенного ядра погибшей звезды…
…и это оголенное ядро вырожденной звезды, будь это новорожденная черная дыра, кварковая или нейтронная звезда, поглощает какую-то часть этого аккреционного диска в течение нескольких секунд…
…и пока этот процесс длится, вдоль оси вращения нашего объекта выбрасываются потоки частиц с околосветовой скоростью…
…а называются эти потоки полярными струйными течениями, или, как их еще называют, джетами, которые являются сравнительно узкими лучами электромагнитного излучения, обычно доходящие до нас в виде гамма-всплесков…
