|
| Динамичная Вселенная | Думы о Марсе | Пульсирующая Земля | Ритмы и катастрофы... | Происхождение человека | История | Экспедиции |
| На главную страницу | Поэтическая тетрадь | Новости и комментарии | Об авторе | Контакты |
КАРТА САЙТА
Типы движения во Вселенной
© А.В. Галанин 2011
Энергетика звезд
Фиг. 4. Типичная спиральная Галактика. В центре находится очень массивное тело - так называемая черная дыра.
Звезды вращаются по эллиптическим орбитам вокруг очень массивного ядра, которое находится в центре галактики. В этом вращении их спасение: перестань они вращаться, и непременно упадут в центр галактики. Спиралью закручены облака газа и пыли, которые массивное ядро Галактики, двигаясь в пространстве Метагалактики, словно мегапылесос втягивает в галактику - втягивает в центр ее, где газ и пыль падают на сверхтяжелое ядро и образуют его атмосферу. Там газ и пыль в чудовищном гравитационном поле спресовываются в сверхплотное ядерное вещество, которое мощными взрывами, происходящими в центральном теле, периодически выбрасывается в окружающее пространство в виде круглых сверхплотных космических тел.
Эти тела становятся ядрами звезд и планет после того, как "поймают" в свои гравитационные ловушки газ и пыль из рукавов галактики. Более тяжелые космические тела собирают больше водорода и пыли. В конце концов водорода в их атмосфере становится так много, что во внешней оболочке протосолнц начинается термоядерный синтез (из ядер водорода синтезируются ядра гелия), в результате которого выделяется колоссальная энергия - так возникает звезда. Тела помельче не могут собрать водорода столько, чтобы начался термоядерный синтез, но у них формируются первичные водородные атмосферы. Эти космические тела остаются холодными, но, попав в гравитационные ловушки звезд, становятся их планетами. Гравитационную систему могут образовать не только звезда и планеты, но и две или даже три звезды. В этом случае обе звезды начинают вращаться вокруг общего центра тяжести.
Гравитационно-кинетические системы в пределах Галактики могут образовывать не только звезды, но и холодные тела - планеты, приобретая в пространстве галактики свои спутники. Затем такие системы попадают в гравитационные ловушки звезд, отчего системы звезд могут иметь иерархическую структуру. Думаю, что системы Юпитера, Сатурна, Нептуна и Урана образовались до того, как они (эти планеты) вошли в состав гравитационно-кинетической системы Солнца. До вхождения в состав Солнечной системы спутники могли быть у Венеры (Меркурий), у Земли тоже могло быть несколько спутников, но в момент вхождения в систему Солнца Земля смогла удержать только один из них - Луну.
Попробуем посмотреть на Вселенную иначе, чем великий И. Ньютон. Попробуем протипизировать различные реальные движения реальных тел, которые мы можем наблюдать. Состояния покоя во Вселенной нет и быть не может - это наш первый постулат. Равномерного прямолинейного движения во Вселенной тоже нет и быть не может - второй постулат. Все движения можно разделить на две большие группы: 1 - перемещения тел относительно друг друга; 2 - вращения тел относительно друг друга; 3 - вращения тел относительно своей оси.
Каждое тело во Вселенной участвует в нескольких движениях. Например, вы идете в магазин, но вместе с магазином и Землей вы вращаетесь вокруг земной оси, при этом вместе с Землей летите по гофрированной орбите вокруг Солнца, вместе с Солнечной системой летите по галактической орбите вокруг массивного ядра Галактики.
Фиг. 5. Система спутников Юпитера очень похожа на планетную систему, сформировавшуюся вокруг "неудавшейся" звезды. Фото с сайта: http://jcboulay.free.fr
Эндрю Гоулд совместно с коллегами выяснил, что кроме обычных звезд в Галактике есть бурые карлики, или "неудавшиеся звезды" с массой слишком малой, чтобы поддерживать ядерную реакцию. Наши модели сжатия газа в атмосфере звезд могут быть не совсем правильными, утверждает Себастьен Лепайн. Коричневые или бурые карлики ("субзвёзды") — это объекты с массами в диапазоне 0.012-0.08 массы Солнца, или от 13 до 75~80 масс Юпитера. Вопреки распространённому мнению, в них идут термоядерные реакции, но в отличие от звёзд главной последовательности, они не могут компенсировать потерю энергии на излучения, и свечение их относительно быстро замедляется, со временем эти объекты превращаются в планеты гиганты. В коричневых карликах, в отличие от настоящих звёзд, отсутствуют зоны лучистого переноса энергии, теплоперенос в них осуществляется только за счёт конвекции вещества в их атмосферах. (Информация с сайта: http://infuture.ru/article/1977).
Комета Шумейкеров -Леви 9, упала на Юпитер под углом к его поверхност и прыгала по его атмосфере Юпитера слева направо словно плоский камень о поверхность воды. В нижнем углу в пропорциональном масштабе к Юпитеру и комете изображен Земной шар.
Сотрудник Ростовского государственного университета А. Сучков выдвинул гипотезу, которая заставила по-новому взглянуть на многие, казалось бы, непреложные астрофизические истины. Он пришел к выводу, что Юпитер обладает источниками ядерной энергии! А. Сучков предположил, что энергия, питающая избыточное излучение Юпитера, возникает в ходе термоядерной реакции, которая сопровождается выделением огромного количества тепла. В пользу этой гипотезы говорит не только колоссальная температура — 280 тысяч градусов по Кельвину,— как считает А. Сучков, такова температура в центре Юпитера. Общее время, в течение которого (начиная с момента зарождения Юпитера) в его недрах идет термоядерная реакция, должно быть в сто раз больше, чем возраст Юпитера и других планет Солнечной системы. Гипотезу о том, что Юпитер — не планета, а формирующаяся звезда, выдвинул и другой советский ученый — сотрудник Института космофизических исследований и аэрономии Якутского филиала Сибирского отделения АН СССР Р. Салимзибаров. Он считает, что Солнце ежесекундно посылает в пространство огромное количество не только энергии, но и вещества. В виде потока электронов и протонов — так называемого солнечного ветра — оно рассеивается по Солнечной системе. Юпитер захватывает часть этого вещества в свое гравитационное поле. При этом увеличивается масса Юритера, а это необходимое условие, чтобы Юпитер мог когда-нибудь стать «полноценной» звездой. (Информация с сайта: http://www.f7x.ru/news/792). Но я думаю, не только солнечный ветер перехватывает Юпитер. На него попадает и часть галактического вещества, которое захватывает Солнечная система и некоторое время удерживает в облаке Оорта. Таким вещестом, например, являлась комета Шумейкера, которая несколько лет назад врезалась в Юпитер.
Фиг. 6. Система спутников планеты Нептун. Похоже, что спутник Нереида - позднее приобретение Нептуна: ее орбита сильно вытянута.
Похоже, что на Юпитере действительно происходят неустойчивые термоядерные процессы. Возможно, таким "термоядерным реактором" в атмосфере Юпитера является внутренняя глубинная часть Красного пятна. Вероятно, внутренние спутники Юпитера вращаются вокруг него дольше, чем внешние. Внешние спутники Юритер приобрел еще тогда, когда не был гравитационно связан с Солнцем, а самостоятельно пращался вокруг центра Галактики. Ядро кометы Шумейкера вполне могло бы стать еще одним спутником в системе Юпитера, если бы комета не упала на него, а была захвачена в его гравитационную ловушку.
Многие внешние спутники могли войти в состав системы Юпитера тогда, когда он был уже гравитационно связан с Солнцем, а эти тела самостоятельно блуждали сначала по просторам Галактики, потом в Солнечной системе в облаке Оорта. Очередное гравитационное возмущение от сближения с Солнечной системой какой-то звезды привело к изменению их галактических орбит и они вошли в гравитационное поле Солнца, но спустя какое-то время были перехвачены Юпитером и попали в его гравитационную ловушку. Я думаю, что Юпитер вместе со своими спутниками преподнесет еще много сюрпризов, не укладывающихся в признанные теории и гипотезы.
Большими некогда самостоятельными планетными системами нашей Галактики, по-видимому, являются и системы спутников Сатурна, Нептуна и Урана. Тела в облаке Оорта во внешней части Солнечной системы - не что иное, как галактические "гости", попавшие в гравитационную ловушку нашего Солнца. Со временем некоторые из них могут стать либо полноценными планетами (Плутон), либо спутниками планет гигантов, могут упасть на них, как комета Шумейкера, или упасть на Солнце.
Такой сценарий возникновения и динамики Солнечной системы может показаться невероятным. Однако следует вспомнить, что в этом случае мы имеем дело со временем даже не геологическим, а с космическим, с процессами редкими, но столь масштабными, что наш разум не готов такие процессы воспринять.
Фиг. 7. Эта фотография показывает нашу галактику Млечный путь и две небольшие галактики - ее спутники - Магеллановы Облака (слева). Малое Магелланово облако выше, а Большое ниже Малого
(Фото с сайта http://blog.imhonet.ru/author/pharaom/post/2311026/)
Галактики неоднородны. В этом можно убедиться, взглянув на небо в ясную ночь. Млечный путь - это наша Галактика, видимая с ребра. Но даже в таком виде "в фас" заметны неоднородности внутри нашей звездной гравитационно-кинетической системы.
Магеллановы Облака связаны с нашей Галактикой гравитационно. Возможно это остатки больших спиральных галактик, некогда столкнувшихся с нашей Галактикой. В результате столкновения большая часть звезд и газово-пылевых облаков из этих разрушенных галактик вошла в состав нашей, а вот два небольших фрагмента от них сохранились в виде знаменитых Магеллановых облаков.
Темные участки нашей Галактики - это холодные газово-пылевые рукава, расположенные между центром Галактики и нашей Солнечной системой. Они поглощают свет, идущий к нам от звезд с другогй части галактического диска.
То, что мы видим Млечный путь в виде одной полосы - с одной стороны от Солнечной системы, говорит о том, что наша Солнечная система расположена ближе к периферии Галактического диска, а не к его центру.
Когда звезда, вращаясь вокруг центра галактики, пересекает газово-пылевое облако Галактики, то в ее гравитационное поле попадает больше водорода и пыли, чем когда она пересекает пространство между облаками. По всей вероятности, находясь в галактическом облаке, звезда захватывает больше водородного топлива для термоядерной реакции и разгорается ярче, выделяя в окружающее пространство больше энергии в виде потоков элементарных частиц и электромагнитного излучения. Вне облака интенсивность "горения" звезды снижается, а ее планеты и спутники ее планет получают от своего Солнца энергии меньше, чем в облаке.
Похоже, что в ближайшие несколько тысяч лет похолодание из-за снижения светимости Солнца нам не грозит. Но когда Солнце выйдет из газового облака, то оно будет получать меньше галактического водорода, будет излучать меньше энергии в окружающее пространство, - и на планетах, в том числе и на Земле, тогда наступит похолодание.
Геологическая история жизни на нашей планете подтверждает это предположение. Колебания климата за 500 миллионов лет были очень существенными: в результате ледниковые эпохи сменялись теплыми межледниковьями, что приводило к настоящим катастрофам в биосфере Земли.
Фиг. 8. Положение Солнца и его соседей звезд в Галактике относительно ближайших газово-пылевых облаков.
Звёзды излучают потому, что в их атмосфере идет термоядерный синтез: каждые четыре протона соединяются через ряд промежуточных этапов в одну альфа-частицу. Это превращение может идти двумя основными путями: протон-протонным и углеродно-азотным. В маломассивных звёздах энерговыделение в основном обеспечивается первым циклом, в тяжёлых звездах — вторым. Запас ядерного топлива в звезде тратится на излучение. Процесс термоядерного синтеза, выделяющий энергию и изменяющий состав вещества звезды, в сочетании с гравитацией, стремящейся сжать звезду и тоже высвобождающий энергию, которая с излучением с поверхности уносится в пространство, являются основными движущими силами звёздной эволюции, о которой астрофизиками написано немало трудов, в том числе и в интернете.
Супертяжелое плотное ядро звезды создает мощное гравитационное поле, в которое звезда захватывает водород из галактического пространства. "Горение" водорода на Солнце - это термоядерная реакция синтеза из ядер водорода ядер гелия, в результате которой освобождается огромная энергия, излучаемая в пространство; часть этой энергии приходит на Землю в виде излучения. По мере того, как водород в атмосфере звезды "выгорает", атмосфера ее, состоящая уже из гелия и водорода, сжимается гравитацией. В конце концов начинается новый термоядерный синтез, в котором сливаются уже ядра гелия, и образуются ядра более тяжелых элементов, в том числе ядра атомов кислорода.
Термоядерные реакции во Вселенной играют двоякую роль — как основной источник энергии звёзд и как механизм нуклеогенеза (образования ядер химичеких элементов). Для нормальных гомогенных звезд, в том числе Солнца, главным процессом экзоэнергетического ядерного синтеза является "сгорание" Н - превращение 4 свободных протонов в ядро гелия. Это может происходить двумя путями (Х. Бете и др., 1938—39): 1) в водородном pp-цикле, или в углеродном CN-цикле. В CN-цикле ядро углерода играет роль катализатора.
На Солнце и менее ярких звёздах преобладает рр-цикл, а для более ярких звёзд — CN-цикл. В атмосферах звёзд-гигантов с выгоревшим водородом термоядерные реакции идут по гелиевому и неоновому циклам. Они протекают при значительно более высоких температурах и плотностях, чем рр- и CN-циклах. Основной реакцией гелиевого цикла, идущей, начиная с температуры в 200 млн градусов Кельвина, является так называемый процесс Солпитера - процесс не строго тройной, а двухступенчатый, идущий через промежуточное ядро берилия. Если продукты реакций гелиевого цикла вступят в контакт с Н, то осуществляется неоновый (Ne—Na) цикл, в котором ядро неона играет роль катализатора для процесса сгорания ядер водорода. В результате термоядерного синтеза на звездах образуются ядра многих химических элементов: C, N, O, Na, Mg. Из-за колоссальных размеров и масс Солнца и звёзд горячая плазма в них (условие протекания термоядерных реакций) удерживается мощными гравитационными полями. Термоядерные реакции протекают не в горячем ядре звезды, как утверждают физики, а на его поверхности - в нижних слоях атмосферы звезд. Выделяющееся при термоядерном синтезе тепло передается в верхние слои атмосферы звезд (Франк-Каменецкий Д. А., Физические процессы внутри звезд, М., 1959).
Огромные запасы внутриядерной энергии постепенно освобождаются в недрах звезд и обеспечивают их длительное существование в виде почти не меняющихся со временем (стационарных) гидростатически равновесных тел. Термоядерные реакции играют определяющую роль и при вспышках новых и сверхновых звезд. На всех этих стадиях звездной эволюции синтезируется большинство встречающихся в природе ядер тяжелых элементов. Процессы термоядерного "горения" определяются тремя из четырех известных фундаментальных взаимодействий - сильным, электро-магнитным и слабым. В процессах ядерного синтеза выделение энергии происходит вплоть до образования ядер Fe и Ni, которые имеют наибольшую энергию связи в расчете на один нуклон. Появление на определенных стадиях эволюции звезд свободных нейтронов и захват их ядрами элементов группы железа приводит к синтезу еще более тяжелых атомных ядер, вплоть до ядер трансурановых элементов. На заключительных стадиях эволюции массивной звезды, когда температура в ее недрах становится очень высокой, скорости ядерных реакций увеличиваются настолько, что почти каждому элементарному акту синтеза ядер соответствует обратный акт их расщепления на исходные составляющие. В результате устанавливаеся ровновесие ядерных реакций синтеза и реакций расщепления. Такое состояние звездного вещества называется ядерным равновесием (nuclear statistical equilibrium). При достижении звездой ядерного равновесия начинается ее гравитационный коллапс.
Термоядерные реакции, происходящие в атмосферах звезд, обусловливают их эволюцию от стадии звездообразования до конечных стадий взрыва и коллапса. Но существуют и другие условия, в которых ядерные реакции могут быть также источником энергии и причиной многих космических явлений - таких, как вспышки новых звезд, рентгеновские и гамма-барстеры. Их объясняют аккрецией вещества, состоящего из водорода и гелия, на поверхность белого карлика (новые звезды) или на поверхность нейтронной звезды (барстеры). Попавшее на поверхность белого карлика или нейтронной звезды вещество сильно сжимается и от этого нагревается. В конце концов происходит термоядерная вспышка или даже взрыв с выбросом вещества - продуктов взрыва - в межзвездное пространство. Ядерные реакции водородного "горения" в таких вспышках и взрывах протекают при существенно более высоких температурах. В этом случае горение водорода уже не ограничивается образованием ядер гелия, а изотопы элементов C, N, O теряют свою специфическую роль катализаторов. Водородное "горение" в этих условиях продолжается до образования ядер железа, а оба цикла - водородный и углеродный - утрачивают свой циклический характер. При образовании сверхновых звезд аккрецирующее вещество должно содержать в повышенной концентрации ядра C, N, O (более 15% весовой концентрации против менее 1% в солнечном веществе). У рентгеновских барстеров вспышка обусловлена термоядерным горением гелия, так что в аккерцирующем веществе существенно преобладает гелиевый компонент. Кинетическая энергия частиц, необходимая для осуществления ядерных реакций, не обязательно связана с их тепловым движением. Если не ограничиваться рассмотрением только глубоких звездных недр, то в определенных астрофизических условиях, в особенности в разреженных оболочках и атмосферах звезд, могут действовать неравновесные газодинамические и электродинамические процессы "холодного" ускорения ядер и элементарных частиц. С приобретением достаточно больших энергий ускоренные частицы могут осуществить ядерный синтез не термоядерного характера, не с выделением, а,напротив, с поглощением энергии. (Информация с сайта Астронет. Ядерные реакции: http://www.astronet.ru/db/msg/1188318).
Динамика звезд
То, что происходит в дальнейшем со звездой, зависит от ее массы. Малые звезды могут синтезировать гелий лишь в некоторых активных зонах, что вызывает их нестабильность и сильные звёздные ветры. Звезды с массой менее 0,5 солнечной не в состоянии преобразовывать гелий даже после того, как в ядре прекратятся реакции с участием водорода — их масса для этого слишком мала и не может обеспечить гравитационное сжатие до той степени, которая инициирует «возгорание» гелия. К таким звёздам относятся красные карлики, такие как Проксима Центавра. После прекращения в их ядре термоядерных реакций, они, постепенно остывая, превратятся в планеты и будут продолжать слабо излучать в инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра.
Фиг. 10. Взорвавшаяся звезда сбрасывает внешние газово-пылевые оболочки. В результате образуется планетарная туманность. Если у звезды есть планеты, то часть сброшенного звездой вещества захватывается ими. Возможно так формируются неводородные атмосферы планет, а возможно и их твердая оболочка - кора.
Звёзды среднего размера по массе приблизительно равны солнечной. При достижении такой звездой фазы красного гиганта в ее атмосфере заканчивается водород, выделение энергии резко снижается, атмосфера сжимается силами гравитации, и начинаются реакции синтеза углерода из гелия. Этот процесс идет при более высоких температурах и поэтому поток энергии увеличивается, что приводит к тому, что внешние слои звезды начинают снова расширяться. Начавшийся синтез углерода знаменует новый этап в жизни звезды и продолжается некоторое время. Для звезды, по размеру схожей с Солнцем, этот процесс может занять около миллиарда лет. Выделение энергии такой звездой смещается в сторону низкочастотного излучения. Все это сопровождается нарастающей потерей массы вследствие сильных звёздных ветров и интенсивных пульсаций. Выбрасываемый газ относительно богат тяжёлыми элементами, производимыми в недрах атмосферы звезды, такими как кислород и углерод. Газ образует расширяющуюся оболочку и охлаждается по мере удаления от звезды, делая возможным образование частиц пыли и молекул. При сильном инфракрасном излучении центральной звезды такие оболочки приобретают самые причудливые формы. Реакции "горения" гелия очень чувствительны к температуре. Иногда это приводит к большой нестабильности. Возникают сильнейшие пульсации, которые в конечном итоге сообщают внешним слоям достаточное ускорение, чтобы быть сброшенными и превратиться в планетарную туманность. В центре такой туманности остаётся оголенное ядро звезды, в котором прекращаются термоядерные реакции, и оно, остывая, превращается в гелиевый белый карлик, как правило, имеющий массу до 0,5-0,6 солнечных и диаметр порядка диаметра Земли.
Надо помнить, что сгорающий в термоядерной реакции водород в атмосфере звезды частично восполняется за счет захвата звездой водорода из галактических облаков. Эта подпитка топливом несомненно продляет горение звезды и удлиняет время ее активной жизни.
Вскоре после гелиевой вспышки в атмосфере звезды среднего размера «загораются» углерод и кислород. При этом выделяется энергии еще больше. Размер атмосферы звезды увеличивается ещё больше, и она начинает интенсивно терять газ в виде разлетающихся потоков звёздного ветра. Судьба центральной части звезды полностью зависит от её исходной массы: ядро звезды может закончить свою эволюцию как белый карлик (маломассивные звёзды); в случае, если её масса на поздних стадиях эволюции превышает предел Чандрасекара — то как нейтронная звезда (пульсар); если же масса превышает предел Оппенгеймера — Волкова — то как чёрная дыра. В двух последних случаях завершение эволюции звёзд сопровождается катастрофическими событиями — вспышками сверхновых.
Подавляющее большинство звёзд, и Солнце в том числе, заканчивают эволюцию, сжимаясь до тех пор, пока давление вырожденных электронов не уравновесит гравитацию. В этом состоянии, когда размер звезды уменьшается в сотню раз, а плотность становится в миллион раз выше плотности воды, звезду называют белым карликом. Астрофизики считают, что она при этом лишается источников энергии и, постепенно остывая, становится тёмной и невидимой. Однако это может быть и не так. Такое массивное космическое тело создает мощное гравитационное поле и "собирает" в гравитационную ловушку газ и пыль из внутригалактического пространства. Постепенно такая нейтронная звезда может "дорасти" по массе до размеров черной дыры.
Фиг. 11. Взорвавшаяся звезда выбросила в окружающее пространство огромное количество раскаленного газа, который, расширяясь, остывает.
У звёзд более массивных, чем Солнце, давление вырожденных электронов не может остановить дальнейшее сжатие ядра, и электроны начинают «вдавливаться» в атомные ядра, что приводит к превращению протонов в нейтроны, между которыми не существует сил электростатического отталкивания. Такая нейтронизация вещества приводит к тому, что размер звезды, которая, фактически, представляет теперь одно огромное атомное ядро, измеряется несколькими километрами, а плотность в 100 млн раз превышает плотность воды. Такой объект называют нейтронной звездой; его равновесие поддерживается давлением вырожденного нейтронного вещества. Нейтронные звёзды чрезвычайно малы, они в диаметре не больше поперечника крупного города, но имеют невообразимо высокую плотность. Период их обращения становится чрезвычайно мал благодаря сохранению момента импульса при уменьшении размера звезды. Некоторые из них совершают 600 оборотов в секунду. При этом центробежные силы от быстрого вращения не дают такой звезде коллапсировать и превращаться в черную дыру.
После того, как звезда с массой большей, чем пять солнечных, входит в стадию красного сверхгиганта, ее ядро под действием сил гравитации начинает сжиматься. По мере сжатия увеличиваются температура и плотность, и начинается новая последовательность термоядерных реакций - синтезируются все более тяжёлые элементы: кислород, кремний и железо, что временно сдерживает коллапс ядра. В конечном итоге, по мере образования всё более тяжёлых элементов периодической системы, из кремния синтезируется железо-56. На этом дальнейший термоядерный синтез становится невозможен поскольку ядро железа-56 обладает максимальным дефектом массы и образование более тяжёлых ядер с выделением энергии в результате слияния таких ядер уже невозможно. Поэтому давление в звезде уже не в состоянии противостоять тяжести наружных слоев звезды, и происходит незамедлительный коллапс ядра с нейтронизацией его вещества.
В неравновесном состоянии звезда способна взрываться несколько раз подряд до тех пор, пока она не превратится в голубоватую нейтронную сверхплотную звезду небольшого диаметра, окруженную причудливыми облаками горячего газа.
Фиг. 12. Газовая туманность "Эскимо", образовавшаяся в результате многократных взрывов звезды.
Фиг. 13. Туманность "Кошачий глаз" в созвездии Дракона образовалась в результате многократного взрыва массивной звезды.
То, что происходит в массивных звездах в дальнейшем, пока неясно, но в любом случае происходящие в них процессы в считанные секунды приводят к взрыву невероятной силы и образованию так называемой сверхновой звезды. Сильные струи нейтрино и вращающееся магнитное поле выталкивают большую часть накопленного звездой материала, включая атомы железа и более лёгкие элементы. Разлетающаяся материя бомбардируется вырываемыми из ядра звезды нейтронами, захватывая их и тем самым создавая набор элементов тяжелее железа, включая радиоактивные, вплоть до урана (а возможно, даже до калифорния). Этот термоядерный синтез идет уже с поглощением энергии. Таким образом, взрывы сверхновых объясняют наличие в межзвёздном веществе элементов тяжелее железа, что, однако, не является единственно возможным способом их образования, этот процесс идет и на так называемых технециевых звёздах. Взрывная волна и струи нейтрино уносят вещество прочь от умирающей звезды в межзвёздное пространство. Остывая и перемещаясь по космосу, этот выброшенный материал от сверхновой рассеивается, попадает в галактические рукава и может столкнуться с другим космическим «мусором», а также со звездами и планетами, и может участвовать в образовании новых звёзд, планет или спутников.
Таким образом в галактиках происходит внутригалактический (космический) круговорот вещества, которое может находиться в черных дырах, в звездах, в планетах и их спутниках, в галактических туманностях и в галактических рукавах в рассеянном виде и при этом переходить из одного состояния в другое. Гравитация и термоядерные взрывы на звездах в этом круговороте играют решающую роль.
Черные дыры. Далеко не все сверхновые становятся нейтронными звёздами. Если звезда обладает достаточно большой массой, то коллапс звезды продолжится и сами нейтроны начнут обрушиваться внутрь до тех пор, пока её радиус не станет меньше Шварцшильдовского. После этого звезда становится чёрной дырой. Существование чёрных дыр было предсказано общей теорией относительности. Согласно этой теории, материя и информация не может покидать чёрную дыру ни при каких условиях. Тем не менее, квантовая механика делает возможными исключения из этого правила. Но тем не менее, остаётся ряд открытых вопросов. Главный среди них: «А есть ли чёрные дыры вообще?». Ведь чтобы сказать точно, что данный объект — это чёрная дыра, необходимо наблюдать его горизонт событий, но это невозможно по определению горизонта, так как ничто не может вырваться с такой черной дыры - ни свет, ни элементарные частицы. Однако можно определить метрику пространства-времени вблизи такого объекта и зафиксировать быструю миллисекундную переменность. Пока существуют только косвенные наблюдения. Так, наблюдая светимость ядер активных галактик, можно оценить массу объекта, на который происходит аккреция вещества в центре галактики. Также массу объекта можно оценить по частоте обращения близких к объекту звёзд. Для многих галактик масса центра оказывается слишком большой для любого объекта, кроме чёрной дыры. Есть объекты с явной аккрецией вещества на них, но при этом не наблюдается специфического излучения, вызванного ударной волной. Из этого можно сделать вывод, что аккреция не останавливается твёрдой поверхностью такой суперплотной звезды, а просто уходит в области очень высокого давления, где согласно современным представлениям, никакой стационарный объект, кроме чёрной дыры, невозможен.
Неясно, возможен ли коллапс звезды в чёрную дыру, минуя сверхновую? Существуют ли сверхновые, которые впоследствии станут чёрными дырами? Каково точное влияние изначальной массы звезды на формирование объектов в конце их жизненного цикла? (Информация об эволюции звезд взята с сайта Википедия: wikipedia.org/wiki/Звёздная_эволюци).
Сталкиваться и захватывать друг друга в гравитационные ловушки могут не только звезды и планеты, но и галактики. Такие гравитационно взаимодействующие галактики образуют скопления галактик. При нарушении гравитационного равновесия внутри такой группы галактики могут столкнуться.
Столкновение двух галактик - это космическая гравитационная катастрофа. При этом, естественно, нарушается гравитационное равновесие и в гравитационно-кинетических системах звезд, входящих в состав столкнувшихся галактик. Планеты и их спутники сходят со своих устойчивых орбит, при этом образуются двойные и тройные звездные системы, гравитационные галактические возмущения приводят к небывалым тектоническим процессам на планетах, на которых происходят потопы, горообразование, с планет срывает не только атмосферы, но и гидросферы, гравитационными бурями взламывает кору планет.
Кстати, у нашей Галактики тоже есть небольшая галактика спутник - это Магеллановы облака, которые также можно увидеть в ясную ночь на звездном небе. В далеком прошлом столкновение нашей Галактики с галактикой Магеллановы облака наверняка привело к гравитационной катастрофе, последствия которой мы можем наблюдать в виде ударных кратеров на Луне и спутниках других планет Солнечной системы. Возможно тогда наше Солнце захватило в свою гравитационную ловушку самостоятельные галактические планетные системы Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
Читать продолжение
При подготовке статьи была использована информация с сайтов:
http://www.ligis.ru/ astro_open_astronomy/content/ chapter8/section2/paragraph1/theory. html
http://merkab.narod.ru/space1.html
http://www.megabook.ru/ DescriptionImage.asp?MID= 474626&AID=633132
http://astro.uni-altai.ru/pub/show. html?id=3092
http://www.museum.ru/alb/image.asp? 46833
http://terra-home.ru/blog/ silnyj_uragan_na_kavkaze_prjatatsja_bylo_bespolezno /2010-07-16-85
http://photo.georgievsk.info/ displayimage.php?pos=-550
http://www.liveinternet.ru/community /2772752/rubric/981547/comments/ comments/page2.html
http://www.nasa.gov/audience/forkids /home/More_cool_stuff_Archives.html -
Всем авторам использованных схем и фотографий выражаю искреннюю признательность.
