Человек перед Вселенной. Космос и картина мира

Игорь Ярмизин

В книге в доступной форме рассказывается о современной картине мира, которая во многом выглядит еще более фантастичной, нежели потусторонние миры Средневековья. А как каждый из нас связан с Космосом? Насколько реальны угрозы с его стороны? Одиноки ли мы во Вселенной и наша Вселенная в пространстве?Книга может служить учебным пособием как для учителей и школьников, так и для всех интересующихся астрономией.

Глава 2. Типы и эволюция звезд

Одна из самых крупных звезд — Бетельгейзе. Возможно, она уже взорвалась, но весть об этом еще в пути

Поначалу во Вселенной были лишь два наилегчайших элемента — водород и гелий. Повсеместно они формировали крупные скопления, которые вскоре «зажглись». Так возникли первые термоядерные реакции и первые звезды. Но откуда же взялись десятки других элементов, из которых состоит наш мир? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо вкратце остановиться на жизненном цикле звезд.

Но сначала одна ремарка. Вселенная устроена так, что в ней нет ничего абсолютно одинакового. Все звезды разные. Ни одна планета не повторяет другую. И даже каждый спутник индивидуален. Поэтому классификацию нужно воспринимать как упорядочивание, а не как ряд абсолютно идентичных объектов. Тут Космос напоминает человеческое сообщество. Все мы люди, но все разные. Как звезды и планеты.

*** *** ***

Подобно людям, звезды бывают новорожденными, молодыми, среднего возраста и старыми. Новые звезды образуются постоянно, — ежегодно во Вселенной вспыхивает примерно 150 миллионов звезд, — а «старики» со временем умирают.

Рождение звезды. Все начинается с холодного разреженного облака межзвездного газа. Оно сжимается под действием сил гравитации и постепенно принимает форму шара. Он состоит преимущественно из водорода — первого химического элемента, возникшего вскоре после Большого взрыва, с которого началась наша Вселенная. Далее идет период «нормальной» жизни звезды, когда она поддерживается реакцией термоядерного синтеза — слияния ядер водорода с образованием гелия. В ходе нее выделяется огромное количество энергии, которая до нас доходит в форме света и тепла.

Израсходовав весь водород, звезда начинает меняться. Ее температура постоянно растет, из гелия «производятся» все более сложные элементы — сначала углерод, потом кислород и так далее, в соответствии с таблицей Менделеева. Вплоть до железа. Это переломный момент в жизни звезды. Отныне при слиянии железа с ядрами других элементов энергия не выделяется, а, наоборот, затрачивается. Железо убивает колоссальное небесное тело буквально за секунды, заставляя взорваться сверхновой. Оно — настоящий яд, звездный убийца.

Внешняя оболочка звезды вздувается, увеличивается в размерах, превращая ее в красного гиганта. Такая участь примерно через 5 миллиардов лет ждет Солнце. Попутно оно поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. Потом сила гравитации ослабнет, оболочка распадется и улетит в Космос. Буйство вселенского пожара вдруг стихнет, и на месте останется лишь плотное, сжимающееся, относительно холодное ядро из гелия — белый карлик. Звездный остывающий труп, в центре которого будет вращаться невероятной красоты кристалл из чистого углерода. Бриллиант во многие тысячи километров в поперечнике.

Умирающая звезда в последние моменты жизни уничтожает вокруг себя все. А немногие уцелевшие планеты, не связанные уже ни гравитацией, ни своими «обязательствами» в рамках Солнечной системы, разбредутся кто куда в галактические дали. Такова их судьба. Они станут подобны ронинам — японским самураям, лишившимся покровительства своего сюзерена или не сумевшим уберечь его от смерти. Вечные одинокие скитальцы, утратившие свое положение и уважение в обществе.

Белый карлик

Итак, радиус Солнца уменьшится в 100 раз, а светимость — в 10000 раз! Зато плотность увеличится в миллион раз. Вот что такое «белый карлик». Название связано с белым цветом первых открытых объектов данного типа. Их очень много, — до 10% от общего количества звезд в галактике. И живут они очень долго, — примерно 100 миллиардов лет, в 8 раз дольше, чем нынешнее время существования Вселенной.

Такова жизнь и смерть таких, во всех отношениях «средненьких» звезд. Все тихо, спокойно, пристойно как-то. Живут долго, умирают в старости и без каких-либо эксцессов. Все по расписанию. Это такие травоядные Космоса.

Тут следует, однако, сделать одну оговорку. В прекрасной песне «Вершина» говорится, что «в горах ненадежны ни камень, ни лед, ни скала». В Космосе все обстоит аналогичным образом. Вот мы только похвалили белые карлики за стабильность, надежность и тут же спохватились: не такие уж они «положительные». Иногда даже взрываются. Тут у ученых возникает много вопросов, но на данный момент ситуация выглядит следующим образом: не во всех случаях покой гарантирован. Иногда нечто заставляет мирно почивавшего карлика очень резко набрать массу и перешагнуть предел Чандрасекара (по имени индийского ученого, вычислившего его), — 1,44 солнечной массы. После чего следует взрыв, называемый взрывом сверхновой I типа. Что такое это «нечто»? Это может быть вторая звезда в двойной системе, у которой карлик «ворует» материю. Или же столкновение двух «карликов». Звезда после такого взрыва полностью прекращает свое существование. Как минимум одна из двух. На ее месте остается горячее и светящееся облако из множества тяжелых элементов и раскаленной плазмы, которое продолжает сиять еще несколько тысяч лет перед тем, как полностью остынет и угаснет.

Бывает и по-другому. После столкновения суммарная масса укладывается в диапазон 1,5—3 солнечных масс, — ровно столько, сколько надо для образования нейтронной звезды. Это один из вариантов, хотя и не самый главный, образования нейтронных звезд.

Нейтронные звезды (пульсары)

Поначалу это обычные звезды, но значительно более массивные, нежели Солнце. Светят ярко, живут недолго. Однако после смерти их ждет другая жизнь, бурная и удивительная.

Нейтронная звезда пожирает обычную

Переход к ней вкратце выглядит так. Ядро звезды, о котором мы говорили, не превращается в холодного белого карлика, а продолжает сжиматься, пока материя не достигнет невообразимой плотности. Причина — большая масса, а значит, и большая гравитация. Если она превышает определенный предел, то сжатие продолжится, и в конце концов объект превратится в черную дыру (о них мы еще поговорим), а если нет, то сжатие останавливается, и возникает нейтронная звезда. Существует предел Оппенгеймера — Волкова, перейдя который начинает формироваться нейтронная звезда: 1,5 — 3 массы Солнца для остатка звезды после взрыва сверхновой или 25 — 30 масс для изначальной звезды.

Многие астрономы считают нейтронные звезды самыми интересными космическими объектами. Почему? Просто в них все физические параметры доведены до сверхэкстремальных значений, и все же продолжают существовать. В отличие от черных дыр, в которых, например, магнитные поля исчезают.

Теперь коротко о рождении нейтронной звезды. Продолжая гореть и сжиматься, ядро коллапсирующей звезды накапливает слой за слоем все новые элементы. Вскоре оно уже представляет собой структуру вроде луковицы. Где каждый слой соответствует определенному этапу развития. Снаружи — водородная оболочка, под ней — слои гелия, углерода, кислорода, кремния. А в центре — ядро, состоящее из сжатого газообразного железа, разогретого до нескольких миллиардов градусов. Оно уже спрессовано настолько плотно, что чайная ложка его тяжелее, чем целая эскадра линейных кораблей, но по-прежнему продолжает сжиматься. Однако наступает момент, когда дальнейшее сжатие становится невозможным. Оболочка ядра превращается в непробиваемую стену, от которой отскакивает притягивающееся к центру вещество из верхних слоев. Притягивается или падает внутрь оно с колоссальной скоростью — тысячи километров в секунду. Потом — столкновение с непреодолимым барьером, и далее происходит колоссальной мощности внутренний взрыв, который вызывает обратную ударную волну, несущуюся сквозь все слои наружу. При этом материя чудовищно раскаляется. В центре звезды температура достигает 50 миллиардов градусов. Ударная волна доходит до оболочки, прожигает ее и фонтан раскаленного газа вырывается в космос с бешеной скоростью, — свыше 40 тысяч километров в секунду. Звезда ярко вспыхивает. Это и есть «взрыв сверхновой». Завораживающее зрелище. Буквально за мгновение выделяется больше энергии, чем производят триллионы триллионов остальных звезд во всей Вселенной.

Но фантастическая по своим масштабам энергия разрушения дает начало новой жизни. Точнее, элементам, необходимым для нее. Железо превращается в кобальт, кобальт в никель и так далее. Это настоящая «фабрика металлов», мега — металлургический завод.

К слову замечу, что, согласно последним данным, все же самые тяжелые элементы, — золото, платина, торий, плутоний, уран и др. — получаются не при взрыве сверхновой, как считалось ранее, а в результате другого, еще более масштабного и апокалиптического события — столкновения нейтронных звезд. Как подсчитали ученые, в среднем после каждого такого столкновения в космос выбрасывается только золота пусть немного, по космическим меркам, но все же массой 10 лун. Напомню, что Луна весит 7*10²² кг, т.е. получаем 7*10²³ кг или 700 триллионов миллионов тонн (общей стоимостью 10 октильонов долларов, т.е. 100 трлн в квадрате). Недавно при помощи новой, рождающейся на наших глазах науки — астрономии гравитационных волн — было зафиксировано такое столкновение нейтронных звезд (в реальности оно произошло 130 миллионов лет назад, просто излучение дошло до нас только что). Выброс металлов составил по весу 60 тысяч масс Земли, из них 10%, то есть 6000 Земель — это золото и платина. Представить только: 6000 планет, состоящих из золота и платины. Золотые горы и платиновые леса, золотой вулкан извергается платиновой лавой… Так что золото — это не просто драгоценный металл, а еще и посланец из адского ада, в котором оно родилось.

В отличие от подавляющего большинства процессов, происходящих во Вселенной, взрыв сверхновой длится меньше мгновения, — десятые доли секунды… А потом все стихает, адское пламя перестает бушевать, на его месте остается труп. Но это уже не безобидный белый карлик. Это — нейтронная звезда, шар диаметром всего 10—20 километров (диаметр Солнца — более 1,4 миллиона километров). Обычный, нормальный, хорошо представимый каждым из нас «земной» размер. Какие-то пару часов пробежки трусцой. А на автомобиле так и вовсе за несколько минут можно проехать. Но на этом все обычное и заканчивается. Под воздействием гравитации отрицательно заряженные электроны «вдавливаются» в положительно заряженные протоны и образуют нейтроны. Из ядра формируется нейтронная звезда — плотный сгусток так называемой «экзотической материи» массой в полтора-два Солнца. Температура внутри него колеблется от 10 до 100 миллиардов (!) градусов. Сила тяжести на поверхности в 100 миллиардов раз больше, чем на Земле. Кто и сколько бы весил, попади он туда, каждый может посчитать сам, исходя из средней плотности вещества в 2,8*10¹⁴ г/см³. В центре же оно раз в 10—15 плотнее даже атомного ядра. Такова сила сжатия!

Рассмотрим для примера один такой объект. Нейтронную звезду PSR J1748—2446. Она находится в шаровом скоплении Terzan 5 в 18 000 световых лет от Земли, и обладает совершенно беспрецедентной скоростью вращения вокруг своей оси: 716 оборотов в секунду. Это примерно в 2—3 раза быстрее, чем пропеллер самолёта или циркулярная пила. А скорость вращения на экваторе и вовсе составляет около 25% от скорости света, — более 70 000 километров в секунду! Плотность этого пульсара превышает плотность свинца в 50 триллионов раз и имеет магнитное поле в триллион раз сильнее Солнца.

Пульсар, собственно говоря, и не совсем звезда, ведь в нем не происходит термоядерная реакция. Тем не менее, прижилось именно такое название.

Представим, что нам довелось прогуляться по такому объекту. Чисто виртуально, конечно. Предположим, мы зачерпнули рукой горсть «земли», как в песочнице. Вес этой горсти был бы сравним с Эверестом, высочайшей горой в мире. Нашей прогулке ничего не препятствует, — ландшафт абсолютно ровный, хотя и предельно унылый: из-за колоссальной гравитации самая большая «возвышенность» не превышает пары миллиметров в высоту. Но если бы вы все же споткнулись (или подскользнулись) и упали, то от вас не осталось бы и мокрого места, — скорость падения составила бы 5 км/сек. Во мгновение ока вы «сольетесь с пейзажем», — гравитация равномерно распределит вас по поверхности, словно масляную плёнку толщиной в один атом! Последнее, что успеет запомнить ваше сознание, это звездное небо. Только очень странное: каждая звезда пересекает весь небосвод от горизонта до горизонта менее чем за тысячную долю секунды, и все вместе они сливаются в одну сплошную линию.

Нейтронную звезду можно сравнить с небольшим необитаемым островом или большим космическим кораблем. Сходство особенно впечатляет в отношении звезд-странников. Таких как PSR J0002+6216. Сейчас до нее примерно 6500 световых лет. Она несется наобум, без оглядки, сквозь звездную пыль, с сумасшедшей скоростью в 4 млн км/ч. Если бы мы «оседлали» этого «путешественника», то, вылетев в полночь, на Марс прибыли бы уже к обеду. Важно, чтоб не укачало. Ведь звезда делает 8,7 оборота вокруг своей оси в секунду (!). Не 700, конечно, но все же… Вот такое небесное чудо, — совершенно странное и смертельно опасное.

Из полюсов «новорожденного» объекта через абсолютно равные промежутки времени вырываются узконаправленные мощнейшие потоки радиоизлучения, а потому звезда в черной бездне Космоса похожа на блистающий вращающийся шар, подвешенный к потолку в ночном клубе. Ее называют пульсаром. Промежутки времени между вспышками абсолютно идентичны по своим параметрам, — частоте, времени и т. д. Поэтому, когда их заметили полвека назад, поначалу решили, что это послания внеземных цивилизаций. Первую открытую звезду так и назвали — LGM-1 (сокращение от Little Green Men — «маленькие зелёные человечки»).

Но вскоре таких посланий стало слишком много, и от этой гипотезы не без сожаления пришлось отказаться. Так в 1967 году аспиранткой (!) из Великобритании Джоселин Белл был открыт новый тип звезд. Нобелевскую премию за открытие получил ее научный руководитель Энтони Хьюиш. Многие и поныне считают это решение самым большим проколом за всю историю существования нобелевского комитета.

Интересно, что у некоторых пульсаров есть «свои» планеты, даже целые системы типа нашей Солнечной из трех-четырех планет, хотя трудно себе представить, чтобы на них могло существовать что-либо живое.

Уникальное вещество, из которого состоит нейтронная звезда, не может быть извлечено из нее, подобно тому, как был извлечен грунт с поверхности Луны, — оно просто разлетится и перестанет быть тем самым веществом. Да и трудно представить себе инструмент, которым можно было бы «отколупать» материю такой плотности. Поэтому нам остается лишь наблюдать за ней на расстоянии. Но делать это нужно крайне осторожно.

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.