Юрий Фиалков - Свет невидимого

Звезда вспыхнула внезапно, и уже спустя несколько суток она могла поспорить по своей яркости с луной. Ночью каждый предмет отбрасывал две тени, и это так удивляло горожан, что даже мальчишки, которым давно полагалось спать, бегали по улицам, размахивая палками и распевая песни.

Ма Туанлинь дал звезде поэтическое имя «Гостья». Имя было выбрано удивительно точно: появившись внезапно, звезда «гостила» на небе недолго. Через год ее уже не было видно невооруженным глазом (до изобретения телескопа надо было ждать еще почти полтысячелетия).

Сегодня в созвездии Тельца — в том участке неба, где когда-то появилась Гостья, — в сильные телескопы можно видеть Крабовидную туманность, которая, несомненно, образовалась из Гостьи.

За последние 500 лет всего дважды вспыхивали сверхновые в нашей Галактике, так сказать, поблизости. И оба раза это было достаточно давно: в 1572 и 1604 годах. В других галактиках сверхновые вспыхивают не чаще. Но так как галактик много, то астрономам приваливает счастье открывать сверхновую звезду в среднем раз в год.

Теперь во многих обсерваториях мира организована служба сверхновых звезд. Ученые тщательно рассматривают фотографии различных участков неба, не появилось ли на негативе пятнышка сверхновой. И когда очередная сверхновая бывает обнаружена, весть об этом мгновенно распространяется во всем научном мире.

После пространного рассказа о сверхновых звездах читателю ясно, что автор повел о них речь не зря, что история развития химических элементов связана именно с этими диковинными астрономическими объектами. Как ни редки вспышки сверхновых, все же астрономы смогли усмотреть одну очень важную закономерность. Оказывается, яркость каждой сверхновой звезды уменьшается наполовину примерно за 60 суток. Вот, скажем, замерили яркость сверхновой сегодня. Спустя два месяца она будет светить вдвое тусклее, через четыре месяца яркость ее ослабнет вчетверо, через полгода — в восемь раз и так далее.

Дальше астрофизики и астрохимики рассуждали так. Отчего может уменьшаться да еще с такой закономерностью яркость звезды? Очевидно, там идет процесс распада какого-то элемента. Распад, конечно, радиоактивный. А раз так, то какой элемент может иметь период полураспада 60 суток?

Удивительно вовремя было сделано открытие о законе спадания светимости сверхновых! Возникни это открытие двумя десятилетиями раньше, — и ученым долго и, безрезультатно пришлось бы ломать голову над вопросом: какой-же все-таки радиоактивный элемент распадается в сверхновых? Но сегодня для ответа на этот вопрос не надо быть точным провидцем. Достаточно внимательным взглядом пройтись по «радиоактивному» участку Периодической системы Д. И. Менделеева — и виновник обнаружится сразу. Калифорний.

Не все слыхали о таком элементе? Посмотрите на таблицу Менделеева, в клетку № 98. Нашли? Именно эту квартиру занимает заурановый элемент калифорний.

Тому, кто об этом элементе ничего не слыхал, расстраиваться не стоит. Зазорного в этом ничего нет. До 1950 года в Периодической системе такой элемент вообще не значился. Именно в этом году он был изготовленфизиками. Странный глагол в применении к химическому элементу, не правда ли? Нет, совсем не странный. Уже говорилось, что элементы с порядковыми номерами, большими 92, на нашей планете не обнаружены и получены искусственно, с помощью ядерных реакций. Среди этих элементов, ряд которых уже расширен до 107-го элемента, значится и калифорний.

Когда калифорний был изучен, догадка о том, почему же он не существует в земных недрах, превратилась в уверенность: период полураспада 98-го элемента составляет всего 60 суток. Ясно, что если этот элемент и присутствовал в том первичном веществе, из какого образовалась Земля, то исчез до самого последнего атома задолго до того, как в первичном океане планеты закопошились первые одноклеточные. Исчез, чтобы спустя миллиарды лет появиться в лабораториях физиков. И чтобы быть открытым на звездах.

На основе рассказанного можно было бы выстроить поучительную притчу, которая строилась бы на поверхностно-поучительной аналогии между развитием элементов на звездах и карьерой человека. Дескать, рождается маленьким и ничтожным водородом, а завершает жизненный путь солидным и в чинах калифорнием. Но смертен человек, Вселенная же бессмертна.

Энергия взрыва сверхновых настолько велика, что не поддается переводу на язык сравнений. Да и какие могут быть сравнения, когда перед взрывом на звезде накапливается количество калифорния, составляющее по массе примерно 20 таких планет, как наша. Ясно, что такое количество «взрывчатки» приводит к взрыву, при котором и без того высокая температура повышается настолько, что элементы, образующие звезду, разлетаются на мелкие осколочки. Это обыденное слово в данном случае хорошо обрисовывает последствия взрыва. Потому что мельчайшие осколочки атома, атомного ядра — это протоны и нейтроны.

Протоны — ядра атомов водорода. А нейтроны, предоставленные сами себе (то есть не входящие в состав атомного ядра), очень быстро, за считанные минуты, превращаются в атомы водорода.

Итак, взрыв звезды дает жизнь водороду, тому самому водороду, с которого начинается жизнь каждой звезды. Не о смерти свидетельствует цикл развития элементов во Вселенной — о жизни!

Только малая часть элементов, образующих тело звезды, будучи разметенной взрывом в космическое пространство, выживает, не подвергаясь переплавке в горниле вспышки сверхновой. И именно эта малость — тот строительный материал, из которого природа конструирует планеты и вообще то, что астрономы называют холодной материей Вселенной (в отличие от горячей материи — звезд).

Теория, изложенная мною, конечно, в самых общих чертах, подтверждается многими экспериментальными фактами. О том, что обнаружены тяжелые элементы на звездах и установлена связь между химическим составом звезды и ее температурой, я уже говорил. Но оказывается, эта теория объясняет закономерности распространенности химических элементов во Вселенной, и становится понятным и очевидным, что всюду — не только на Земле — кислорода будет много, а золота — мало, потому что объективные законы природы обязательны для любой точки Вселенной, и для нашей Земли, и для Марса, и для во-о-он той далекой звезды, что тускло светит в созвездии Водолея.

Молодая, водородная, звезда возникает отнюдь не сразу после взрыва старой, калифорниевой. Водород, образовавшийся при взрыве, с фантастической скоростью выбрасывается в мировое пространство. А о значительной концентрации водорода (несколько атомов на кубический сантиметр — эта концентрация, которая по нашим земным меркам должна была бы называться ультрасверхвысоким вакуумом, по меркам космоса — довольно значительная) астрономы знали уже давно.