Маркус Чаун - Твиты о вселенной Страница 20

Кстати, яркий свет от сверхновой составляет менее 1 % всей выделяющейся энергии: 99 % уносят с собой нейтрино.

Кроме сверхновой с «коллапсирующим ядром» существует второй важный тип сверхновых звезд. Он встречается в двойной системе, в которой одна звезда эволюционировала в белого карлика.

Вещество от звезды-компаньона перетекает на белый карлик, запуская стремительный механизм ядерных реакций. Звезда сама выдувает сверхновую.

Ключевое свойство сверхновой звезды второго типа — техническое название «сверхновая типа Ia» — состоит в том, что светимость при взрыве всегда одинаковая.

Тип Ia сыграл решающую роль в измерении расстояний во Вселенной. В 1998 с помощью таких сверхновых выявили существование таинственной «темной энергии».

75. Что, если сверхновая возникнет рядом?

Поскольку сверхновая звезда может легко гореть так же ярко, как 10 млрд Солнц, ее прохождение по нашим космическим задворкам может иметь страшные последствия.

Если бы сверхновая взорвалась в пределах 30 световых лет от Земли, это была бы ослепляюще яркая звезда, по крайней мере, в 100 раз более яркая, чем полная Луна.

Мало того что она была бы видима при дневном свете, к тому же на несколько месяцев исчезла бы ночь, что осложнило бы жизнь существ, охотящихся по ночам.

Затем, пусть спустя 30 лет, которые необходимы свету, чтобы достичь нас, появился бы смертельный дождь со снегом субатомных частиц, который продлился бы 300 лет.

Если такие частицы будут бомбардировать атмосферу, они могут лишить Землю ее озонового слоя, который защищает жизнь от смертельного солнечного ультрафиолетового излучения.

Жизнь на поверхности Земли станет невозможна. Смогут выжить только существа в море, в пещерах или под землей.

Невозможно оценить, насколько распространены сверхновые на Млечном Пути, так как они часто скрыты за завесой межзвездной пыли. Но… в такой галактике, как наша, мы видим 1 сверхновую каждые 50 лет или около этого. Значит, в 10-млрд-летней истории Млечного Пути было 200 млн сверхновых.

С момента рождения Земли одна или две сверхновых должны были взорваться в пределах 30 световых лет. Это легко могло вызвать массовое вымирание жизни.

К счастью, ближайшая известная сверхновая за последние 400 лет — SN1987A— была на расстоянии в 170 000 световых лет в галактике-спутнике Млечного Пути.

Плохая новость: Бетельгейзе — яркая звезда в созвездии Ориона — находится на грани превращения в сверхновую. Хорошая новость: это может занять еще миллион лет!

К счастью, Бетельгейзе находится на расстоянии около 650 световых лет от нас. Если она взорвется, то окажется ~ в 500 раз слабее, чем сверхновая на расстоянии 30 световых лет.

Но сверхновая отходит на второй план по сравнению с всплеском гамма-излучения необычайно энергичной сверхновой, в котором рождается черная дыра.

Важно отметить, что энергия «гамма-луча» распространяется в одном направлении, как свет от маяка. Это «луч смерти» из высокоэнергетического гамма-излучения.

Гамма-всплеск даже в 10 000 световых лет от Земли может разбить или «ионизировать» атомы в атмосфере, разрушив озоновый слой и поставив под угрозу жизнь.

76. Что такое нейтронные звезды и пульсары?

Удивительный факт: вы можете поместить все человечество в объем, соответствующий кусочку сахара. Почему? Потому что вещество может быть умопомрачительно пустым.

Если говорить примитивно, вы можете представить атом как мини-Солнечную систему с электронами, движущимися по орбитам. Они подобно планетам вращаются вокруг крошечного центрального ядра, подобного Солнцу.

Но картина атома как мини-Солнечной системы не в состоянии передать, как удивительно пуст атом. Это на 99,9999999999999 % пустое пространство.

Если бы вы могли выжать все пустое пространство из всех атомов, то все люди в мире, все человечество, действительно поместилось бы в объеме размером с кусочек сахара.

Это не просто безумная теория. В космосе есть объекты, где все пустое пространство было выжато из их атомов. Это нейтронные звезды.

Нейтронная звезда является реликтом (сколлапсировавшим ядром), оставшимся при превращении массивной звезды в сверхновую. Представьте себе Солнце, сжатое до объема горы.

Если бы вы могли подойти к нейтронной звезде и вычерпнуть из нее объем размером с кусочек сахара, он бы действительно весил столько же, сколько весь род человеческий.

Когда звезда сжимается в нейтронную звезду, она вращается все быстрее. Это подобно фигуристу на льду, складывающему руки. Вращаясь, нейтронная звезда как будто кричит: «Я здесь!»

В 1967 24-летняя студентка Джоселин Белл работала на радиотелескопе в Кембридже. Она обнаружила регулярные импульсы радиоволн от объекта СР1919.

Белл вскоре нашла несколько других пульсирующих источников. Сначала люди подумали, что это сигналы от инопланетян, и назвали их LGMs — аббревиатура от Little Green Men (Маленьких Зеленых Человечков).

В 1968 Томми Голд и Франко Пачини поняли, что Белл нашла вращающиеся нейтронные звезды. При вращении они испускают радиоволны подобно тому, как маяк, вращаясь, посылает узкий луч света.

Они назвали их «пульсирующими нейтронными звездами», или пульсарами. Гравитация на поверхности нейтронной звезды в 100 млрд раз больше, чем на Земле.

К настоящему времени за открытие и изучение пульсаров были присуждены три Нобелевских премии. И ни одна из них не досталась первооткрывательнице Джоселин Белл Бюрнелл. Широко признано как величайшая несправедливость.

77. Что такое черные дыры?

Черная дыра представляет собой область пространства, где градация настолько сильна, что даже свет — самая быстрая вещь в о Вселенной — не может покинуть ее. Поэтому она такая.

Черная дыра, как полагают, образовалась в результате гибели очень массивной звезды при катастрофическом коллапсе, известном как рождение сверхновой.

Парадоксально, но, когда звезда при взрыве выбрасывает свои внешние слои в космос, ее ядро коллапсирует; при этом его плотность и температура быстро растут.

Если ядро достаточно массивное, неизвестная сила может довести сокращение ядра до «сингулярности» — кошмарной точки бесконечной плотности.

Черная дыра состоит из сингулярности, скрытой «горизонтом событий», который отмечает точку невозврата для материи, падающей в черную дыру.

Если бы Солнце превратилось в черную дыру — не волнуйтесь: оно не достаточно массивно для этого — его горизонт событий составил бы всего 3 километра в поперечнике.

Гравитация черной дыры настолько велика, что вблизи нее свет отклоняется, а время замедляется согласно теории гравитации Эйнштейна.

Таким образом, если бы вы могли оказаться близко, то увидели бы свой затылок: свет от затылка изогнулся бы вокруг черной дыры и попал бы в ваш глаз.

А благодаря замедлению времени вблизи горизонта событий могли бы наблюдать будущую историю Вселенной, мелькающую перед вами как фильм при быстрой перемотке вперед.

Черные дыры невозможно увидеть напрямую (пока), потому что они: 1) малые и 2) черные. Мы убеждаемся в их существовании косвенным путем из их гравитации.

Например, Лебедь Х-1 (Cygnus Х-1) представляет собой очень массивную звезду, вращающуюся вокруг невидимого компаньона — черной дыры (ЧД). Мы видим рентгеновские лучи от материи, всасываемой в ЧД.

Рождение черной дыры должно сопровождаться взрывом гравитационных волн, колеблющим пространство. Их обнаружение будет доказывать существование черных дыр.

В дополнение к «звездным» черным дырам, Вселенная содержит «супермассивные» черные дыры (в ядрах галактик) с миллионами и миллиардами масс Солнца.

Существует также вероятность, что Вселенная содержит мини-черные дыры, реликты от собственного влияния огненного шара Большого взрыва.

На самом деле черные дыры не совсем черные! Как обнаружил Стивен Хокинг, благодаря квантовым эффектам, они испускают «излучение Хокинга».

78. Искусственны ли звезды?

Это совершенно глупый вопрос — не так ли? Но в действительности он имеет отношение к важнейшему научному вопросу: как мы сможем распознать инопланетян (ЕТ)?

В поисках внеземного разума аппарат SETI (search extra-terrestrial intelligence) сканирует небо для обнаружения связи на одной постоянной частоте — ЕТ-аналог радиостанции.