Игорь Адабашев - Мировые загадки сегодня

Во-первых, откуда взялось сверхгигантское скопление плазмы и почему она в форме квазаров, подобно всем галактикам, стремительно удаляется от некоего первичного пункта? Впрочем, признает сам академик В. Гинзбург, возможно, квазары — это гигантские своеобразные черные дыры, порожденные заканчивающими свою эволюцию сверхгигантскими звездами (а возможно, и отдельными галактиками).

Напомним читателям, что под черными дырами подразумеваются огромные массы вещества, сжавшиеся настолько сильно, что в их возросшем поле тяготения вторая космическая скорость (которая способна, преодолев силу тяготения, вывести любое тело и дать ему улететь в бесконечность) превышает скорость света. Но поскольку ничто в природе не может двигаться быстрее света, то из черной дыры ничто и не может вырваться.

Теперь главное состоит в том, чтобы выяснить природу «кернов» — сердцевин квазаров различными путями наблюдений, в частности, изучая изменения интенсивности излучения. Наука вооружается все более совершенными способами и методами. Например, развивающаяся нейтринная астрономия с ее высокими энергиями. Уже сегодня потоки нейтрино, идущие из центральных областей некоторых звезд, доступны наблюдениям и работают подземные нейтринные телескопы.

Так или иначе мы столкнулись с принципиально новыми явлениями, наглядно подтверждающими всю правоту ученых-материалистов о неисчерпаемости форм превращения материи и их положения о бесконечности Вселенной, которую нельзя свести к чему-то ограниченному.

Если у читателя сложилось представление, что квазары находятся вне пределов Метагалактики, то это не так. Эти сверхдалекие небесные образования все же, видимо, находятся внутри нее, хотя границы самой Метагалактики еще не определены.

Общая теория относительности в определенной мере позволяет представить и другие теоретически возможные миры. При этом в различных условиях объективного существования будут выявляться различные неведомые пока закономерности проявления материального мира. Согласно принципу Дирака, все, что не противоречит законам природы, существует где-нибудь во Вселенной.

Человеческий разум шагнул так далеко, что, используя закономерности Вселенной, нашедшие отражение в общей теории относительности А. Эйнштейна, в частности познав закономерность кривизны пространства, смог даже примерно определить границы и объем той части Вселенной, в которой материя проявляет свои основные свойства в известных нам формах поля и вещества. Так, по расчетам советского ученого Н. С. Кардашева, радиус «нашей Вселенной равен примерно 15 миллиардам световых лет, а ее полная масса — 10 56грамма». Иными словами, радиус равен 13 460 миллиардам километров, а общий вес 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 тонн!

Огромная масса материи, проявляющаяся в определенных закономерностях, образующая туманности, звезды, планеты, жизнь и нас с вами — людей! Ближе к окраинам этого многотысячемиллиардного шара мы начинаем уже открывать все большее количество странных процессов — квазары тому пример. Кстати, квазарами далеко не исчерпываются загадочные явления, открывающиеся людям по мере их проникновения в более отдаленные части космоса. Например, установлено, что среди объектов, находящихся в очень отдаленных районах пространства, есть «странные» галактики, сильно отличающиеся по своим физическим свойствам от уже известных. В честь советского ученого, открывшего их в Бюраканской обсерватории, они называются галактиками Маркаряна. В последние годы удалось установить, что мощные потоки радиоизлучений от галактик Маркаряна «прорисовывают» не только их «центры-сгустки», но и «ветви», расположенные по обеим сторонам от центральной части. А это свидетельствует о мощных выбросах вещества из сверхплотной ядерной области.

Первый вывод состоит в том, что обнаруженные сгустки — это и есть сверхгигантские области ионизированного водорода, очаги первичного возникновения звезд в невиданных доселе масштабах. Эти образования, по космическим понятиям, совсем молоды. В «галактиках со сгустками» должны появиться новые звезды с массой, в 10 и более раз превышающей массу Солнца. Такие звезды неустойчивы.

В конце 60-х годов были, наконец, открыты (теоретически предсказанные еще в 1934 году) пульсары — космические источники импульсного электромагнитного излучения. Импульсы от них продолжаются в периоде от сотых долей до сотен секунд. Сейчас (1985 год) известно несколько сот различных пульсаров.

Радиопульсары отождествляются с быстро вращающимися нейтронными звездами. У них имеется активная область излучения, появляющаяся через точные промежутки времени, равные периоду вращения звезды.

Интересным является изучение самих нейтронных звезд, в первую очередь — вещества, из которого они состоят. Нейтрон (от латинского — ни тот ни другой!) — тяжелая нейтральная элементарная частица, образующая вместе с положительно заряженным протоном атомные ядра.

Если бы удалось, приложив невероятно большие усилия, «раздавить» ядра и образовать вещество, состоящее в основном из одних нейтронов, то плотность такого вещества составила бы 100 тысяч тонн в одном кубическом миллиметре.

Средний радиус нейтронной звезды — 20 километров. В этом суперплотном шаре впрессована процессом гравитационного коллапса масса вещества, равная Солнцу, а иногда и более крупных звезд.

Изучение нерегулярности пульсаций позволило ученым-теоретикам «проникнуть» в недра нейтронных звезд. Здесь открывается много загадок Вселенной, но, пожалуй, самым заманчивым является дальнейшее познание аккреции гравитационного захвата вещества и падения его на космическое тело под действием гравитационных сил. С этим явлением связаны большие успехи в изучении черных дыр, пожалуй, самых экзотичных небесных тел. Они долго не поддавались изучению, и, как вы знаете, тому были веские причины: черная дыра потому и черная, что цепко держит у своей поверхности любое излучение. Вот тут-то и приходит на выручку познание аккреции. Ведь «падение» вещества на черную дыру может быть обнаружено по излучению самого приближающегося вещества, конечно, на определенном, довольно большом расстоянии. Поведение этих потоков, в сочетании с различными другими явлениями в космосе, имеет важное значение для разгадки небесных тайн.

Вспомним, что вблизи черных дыр гравитационное поле очень сильно, и это полностью соответствует общей теории относительности А. Эйнштейна. Действительно, черная дыра образуется при неограниченном гравитационном сжатии массивных космических тел.

В обычном, так сказать, бытовом понимании черные дыры, по крайней мере, некоторые из них, оказались и не совсем «черными». На предыдущих страницах мы попытались кратко рассказать, как в полном соответствии с общей теорией относительности происходит поглощение вещества. Черная дыра действительно должна поглощать все приближающееся к ней. Давно известно, что полное поглощение возможно только при температуре абсолютного нуля, а на практике (установлено в 1974 году) по ряду причин, в которые мы не будем углубляться, температура всегда и всюду несколько выше — поэтому в «дырах» нет абсолютного поглощения.