Нейтронные звёзды образуются при некоторых вспышках сверхновых звёзд, если первоначальная масса звезды была 10-40 солнечных масс. Они быстро вращаются вокруг своей оси и обладают сильным магнитным полем. Движущиеся заряженные частицы генерируют электромагнитные волны, которые излучаются узким быстровращающимся пучком. Нейтронные звёзды отождествляются с пульсарами.
Если конечная масса звезды слишком велика, то звезда становится чёрной дырой. Гравитационное поле столь массивной звезды так сильно сдавливает её вещество, что она не может остановиться на стадии нейтронной звезды и продолжает сжиматься вплоть до гравитационного радиуса. Предполагают, что количество чёрных дыр в нашей Галактике около десяти миллионов.
Рис. 17. Основные этапы развития Вселенной. Развёртка Вселенной.
Особый научный интерес представляет сверхновая звезда, или вспышка сверхновой, – феномен, в ходе которого звезда резко меняет свою яркость на 4-8 порядков (на десяток звёздных величин) с последующим сравнительно медленным затуханием вспышки. Этот феномен является результатом катаклизма, возникающего при взрыве поверхности звёзд и сопровождающегося выделением огромной энергии. Как правило, сверхновые звёзды наблюдаются, когда событие уже произошло и его излучение достигло Земли. Поэтому природа сверхновых долго была неясна. Но сейчас предлагается довольно много сценариев подобных вспышек.
Взрыв сопровождается выбросом значительной массы вещества из внешней оболочки звезды в межзвёздное пространство. Из оставшейся части образуется компактный объект – нейтронная звезда, если масса её до взрыва составляла более 8 солнечных масс (M☉), либо чёрная дыра при массе звезды свыше 20 M☉. При массах звёзд менее 5 M☉ происходит критическое накопление нового вещества, вызывающего взрыв поверхности и их обновление. Тогда они образуют остаток сверхновой. Выбрасываемое в ходе вспышки вещество в значительной части содержит продукты термоядерного синтеза. Именно благодаря сверхновым Вселенная в целом и каждая галактика в частности химически эволюционируют.
Разновидности остатка следующие:
1. Возможный компактный остаток; обычно это пульсар, но возможно и чёрная дыра.
2. Внешняя ударная волна, распространяющаяся в межзвёздном веществе.
3. Возвратная волна, распространяющаяся в веществе выброса сверхновой.
4. Вторичная волна, распространяющаяся в сгустках межзвёздной среды и в плотных выбросах сверхновой.
Условия космического пространства, в которых происходит эволюция уединённых волн, характерны разрежённостью газов, близкой по свойствам к вакууму с низкой температурой. В этих условиях осуществлялась кристаллизация выброшенного вещества и его квантование. При этом плотность вещества в центральной части уединённой волны быстро возрастала, а низкая температура её ещё более увеличивала, приводя к быстрой конденсации вещества. Эти волны, подвергшись охлаждению в космических просторах, превращались сначала в жидкостные вещества, а затем замораживались в ледяные массы и минералы. Таким образом, они превратились в малые космические тела.
После каждого взрыва на Солнце возникала планетарная туманность. Она была правильной округлой формы. Мы полагаем, что планеты Солнечной системы образовались в результате трёх последовательных грандиозных обновлений Солнца. В центре планетарной туманности находилось очень горячее обновлённое Солнце. Планетарная туманность со временем была закономерно квантована в планеты (Рис. 16).
Глава 5. Вселенские часы
Слово время происходит от слова вартман, которое на одном из древнейших языков, санскрите, означало «путь». В старину говорили: «До города два дня пути». Да и сейчас мы нередко слышим: «Это совсем близко – минут пять ходу, не больше!». Астрономы световыми годами измеряют расстояния между звёздами и галактиками. Пространство и время неразрывно связаны между собой. В самом деле, всё в мире происходит не только где-то, но и когда-то, всё в мире имеет свой адрес не только в пространстве, но и во времени. Прекрасная роза, что расцвела вчера, сегодня поблекла, а завтра увянет. Она осталась на прежнем месте, но исчезает её нежный аромат и осыпаются лепестки – это уже не та, не вчерашняя роза. Всё в мире изменяется. И часто необходимо предвидеть, когда наступит какое-нибудь событие и сколько оно продлится – когда начнётся и когда закончится.