Коллектив авторов - Маленькие рассказы о большом космосе

Что же будет дальше с нашим миром? Во многом ситуация прояснится, когда, наконец, определят плотность межгалактического газа, которая в десятки раз больше плотности вещества звезд, если последнее «размазать» по всему пространству Метагалактики — видимой вселенной. По некоторым оценкам, на долю межгалактического газа приходится около 95 процентов массы всей Метагалактики, и роль, которую он играет в ее эволюции, колоссальна. Если плотность газа достаточно велика, силы тяготения смогут остановить расширение, и через один или два десятка миллиардов лет начнется сжатие. Астрономы этого далекого будущего будут наблюдать не «красное», а «синее» смещение.

Если межгалактического газа мало, вселенная обречена на безграничное и вечное расширение. Критическая плотность газа — рубеж между возможным сжатием и неограниченным расширением — лежит в пределах 10 -29грамма на кубический сантиметр, то есть примерно 10 атомов или ионов на 1 кубический метр пространства. Такая ничтожная цифра может решить судьбу нашего мира!

Во всех странах лихорадочно ищут методы исследования газа, чтобы сейчас, а не через десятки миллиардов лет предугадать судьбу вселенной.

Первые весьма основательные и весьма ненаучные гипотезы «откуда все взялось» появились веков 500 назад.

Первым научным гипотезам происхождения Солнца и его планет — не больше двух столетий. Их творцы — Кант и Лаплас — предполагали, что солнечная система образовалась из сильно разреженной вращающейся туманности. По Канту — она состояла из малых частиц, по Лапласу — это было газообразное облако, которое охлаждалось и сжималось. При этом увеличивалась и скорость его вращения, кольцевые слои облака под влиянием центробежной силы разрывались и сгущались. В результате — планеты.

Просуществовав без малого полтора столетия, гипотезы Канта и Лапласа были признаны устаревшими. Однако в самые последние годы «потухшая звезда» — гипотеза Лапласа — вспыхнула снова.

Немецкий ученый Вейцзекер видит древнее Солнце идущим сквозь облако рассеянного межзвездного вещества и захватывающим его часть. В облаке образуются вихри, из них потом — планеты и их спутники. Американец Г. Юри утверждает, что вся солнечная система зародилась при низких температурах. В первоначальном облаке происходили сгущения. Самое крупное из них постепенно нагревалось и превратилось в Солнце; Солнце нагрело меньшие сгущения по соседству, превратившиеся в планеты и их луны. Поверхности планет были тогда не горячее 2000 градусов; затем температура упала до сегодняшней.

Советский астроном академик В. Г. Фесенков представляет «сотворение мира» иначе: много миллиардов лет назад Солнце обладало массой большей, вращалось значительно сильнее, чем сейчас, при этом разбрасывало вокруг себя множество «осколков» — мелких твердых и газовых частиц. Около светила образовалось газопылевое облако; это облако сконденсировалось в отдельные сгущения, которые затем превратились в планеты. Примерно так же представляет себе рождение солнечной системы и американский астроном Дж. Койпер.

Академик О. Ю. Шмидт, наоборот, считал, что не от небесных тел летят осколки; из холодного раздробленного вещества возникли сгущения, которые потом сжались в отдельные тела. Земля, как и другие планеты, сперва была холодной. Лишь в дальнейшем недра нашей планеты стали нагреваться благодаря теплу, выделяющемуся при распаде радиоактивных элементов.

Звезды непрерывно излучают, выбрасывают из себя огромные количества энергии. Тут не может быть простого сгорания горючего вещества светила, то есть обыкновенной химической реакции; расчет показывает, что в этом случае звезды остывали бы самое большее за миллионы лет. На миллиарды никак бы не хватило! «Котлы» этих фабрик нагреваются термоядерными реакциями (хотя еще и не до конца понятыми): водород выгорает в гелий, при определенных условиях — в углерод, кислород и другие элементы. Фабрики тепла — одновременно и фабрики химических элементов.

В сороковых годах академик В. А. Амбарцумян открыл существование звездных групп, ассоциаций, отдельные части которых быстро удаляются друг от друга. За «каких-то» несколько десятков миллионов лет ассоциации распадаются полностью. Отсюда вывод, что звезды возникают «коллективно», и этот процесс продолжается поныне. Некогда что-то в этом роде пережило и наше Солнце…

А из чего формируются молодые звезды? Многие астрономы считают, что из плотных сгустков холодного газа и пыли; при этом одновременно образуются и звезды и светящиеся туманности. Звездную молодежь (сотни миллионов или несколько миллиардов лет) представляют горячие гиганты низкой светимости. Когда заметная доля водорода в них выгорает в гелий, приближается старость: звезды, по гипотезе американских астрономов М. Шварцшильда, А. Сэндиджа и других, увеличиваются в размерах, светимость тоже возрастает. Они превращаются в красных гигантов. Вот здесь, на определенной стадии, и начинает выгорать уже не водород в гелий, а гелий — в более тяжелые элементы. Потом внешняя часть звезды выбрасывается в пространство, превращается в межзвездный газ. Осталось сверхплотное небольшое ядро: белые карлики, звездные старики…

Слово «квазар» впервые появилось в лексиконе астрономов и астрофизиков три года назад. Сейчас они произносят его, наверное, чаще любого другого слова. Квазары оказались настоящим клубком загадок. За всю историю астрономии ни одно открытие, вероятно, не вызывало такого бурного интереса и споров.

Квазар — сокращенное произношение английского термина, который переводится как «радиоисточник, похожий на звезду». На фотопластинках квазары выглядят как слабенькие звездочки. На самом деле светимость каждой такой «звездочки» выше, чем у всех 100 миллиардов звезд нашего Млечного Пути, вместе взятых. Тусклыми квазары кажутся просто потому, что их отделяют от нас громадные расстояния межгалактического пространства. Свет некоторых квазаров, который мы видим сейчас, отправился в путешествие, когда еще не было ни нашей Земли, ни Солнца.

Но с точки зрения астрономов гораздо более удивительно то, что интенсивность блеска квазаров меняется в течение месяцев и даже дней. Это означает, что квазар не скопление многих звезд, как наша Галактика, а какая-то одна довольно компактная сверхзвезда: миллиарды звезд не могли бы мерцать все одновременно. Следовательно, квазар должен обладать гигантской массой, в миллиарды раз больше солнечной.