Взрывающиеся солнца. Тайны сверхновых - Айзек Азимов

Придет, время, когда мы будем знать о сверхновых так много, что сможем с завидной точностью предсказать возможность и время взрыва близкой сверхновой. Пожалуй, мы сможем делать толковые прогнозы солнечной погоды и предсказывать особо мощные солнечные вспышки. В таких случаях из космоса будут срочно удалены незащищенные люди, и они, укрытые от всяких излучений, будут ждать, пока не минует опасность, прежде чем отважиться на новый выход.

СЛЕДУЮЩАЯ СВЕРХНОВАЯ

Если мы будем в безопасности здесь, на своей Земле, а сверхновая, по всем признакам, не будет смертоносной, если она появится в нашей Галактике и не будет скрыта пылевыми облаками, это будет великолепное ночное зрелище! Сверхновая, пусть даже и не слишком близкая, будет ярче всех звезд и планет неба и сможет (как сверхновая Волка 1006 г.) поспорить в яркости с самой Луной. И конечно, яркая сверхновая какой-то период времени будет видна даже в дневное время.

Однако начиная с 1604 г. невооруженным глазом не было замечено ни одной сверхновой; мы обманулись в своих ожиданиях, рассчитывая частоту образования сверхновых; мы вправе были ожидать даже несколько вспышек за истекшие 400 лет.

Если люди упустили шанс увидеть сверкающую, хоть и недолго, блестку света в небесах, то астрономы потеряли гораздо больше. Загорись яркая сверхновая на виду и нацелься на нее телескопы, мы бы в несколько дней узнали о сверхновых и звездной эволюции больше, чем узнали о них в течение четырех столетий с тех пор, как сверхновая была замечена простым глазом.

Как долго продлится этот небесный дефицит? Есть ли шанс увидеть яркую сверхновую в недалеком будущем?

Да, такой шанс есть. Мы даже можем сделать более или менее разумные предположения относительно того, где она появится.

Если сверхновая действительно вспыхнет в ближайшие несколько лет, то сейчас она переживает свою последнюю фазу перед близким коллапсом, т. е. она должна быть красным гигантом. А чтобы стать заметным зрелищем в момент своего извержения, она должна быть к нам достаточно близкой. Следовательно, рассматривая кандидатов в следующие сверхновые, мы должны остановиться прежде всего на близких к нам красных гигантах.

Ближайший к нам красный гигант — это Шеат в созвездии Пегас. Он к нам довольно близок, всего 50 парсек, но его диаметр только в 110 раз больше диаметра Солнца. Для красного гиганта он, безусловно, мал; и если при расширении он приобрел такие солидные размеры, то с такой массой (вероятно, не больше солнечной) он никогда не сможет стать сверхновой. Даже если он все еще расширяется, то до взрыва ему далеко, и мы не дождемся от него перехода к сверхновой в течение миллиона или более лет.

Мира, или Омикрон Кита, удалена от нас на 70 парсек, зато ее диаметр в 420 раз больше солнечного и она наверняка массивнее Солнца. К тому же звезда имеет нерегулярную пульсацию (переменная звезда. — Примеч. ред.), а значит, она находится на последней стадии и становится все более нестабильной. Это ближайший к Земле потенциальный кандидат в следующую сверхновую. Всего в 150 парсеках от нас есть три относительно близких красных гиганта, каждый из которых массивнее Миры. Один из них, Рас Альгете в Геркулесе, диаметром в 500 раз больше солнечного, другой, Антарес в Скорпионе, диаметром, превышающим солнечный в 640 раз. Еще крупнее — Бетельгейзе в созвездии Орион, пульсирующая, как и Мира. Бетельгейзе тяжелее нашего Солнца примерно в 15–30 раз.

Некоторые признаки указывают на то, что Бетельгейзе — предсверхновая звезда — источник огромного солнечного ветра: ежегодно звезда выдувает из себя массу, равную 1/100 000 массы Солнца. Другими словами, каждый 1,5 суток эта звезда теряет материю, равную по массе целой Луне.

Нет ничего удивительного, что при таком интенсивном испускании материи Бетельгейзе окружена газовым облаком, которое по новейшим исследованиям имеет ненормально низкое содержание ядер углерода наряду с высоким содержанием ядер азота. Остатки некоторых Сверхновых подтверждают высокое содержание азота. Отсюда: если окрестности красного гиганта доподлинно изобилуют азотом, то взрыв сверхновой не за горами.

Когда мы говорим, что астрономическое событие не за горами, это вовсе не означает, что вы должны каждую ночь выжидательно смотреть на небо. В жизни звезды «скоро» может означать тысячу, а может — десять тысяч лет. Бетельгейзе может взорваться завтра (или уже взорвалась почти 500 лет назад и свет взрыва наконец дойдет до нас завтра) либо не взорвется еще долгие тысячи лет. Тут нет никакой гарантии.

Слов нет, если б только астрономы могли увидеть близкую сверхновую, любую близкую сверхновую, они настолько хорошо уяснили бы себе условия протекания таких взрывов, что имели бы возможность предсказать время следующего извержения с большей точностью, Бетельгейзе, если она взорвется, может оказаться гораздо ярче, чем любая из сверхновых, бывших за все время существования на Земле человека. Она ближе к нам, чем все предыдущие. Расстояние до нее менее одной десятой расстояния до сверхновой 1054 г.

Бетельгейзе как сверхновая в пике блеска могла бы поспорить в силе света с полной Луной: свет полной Луны распределяется равномерно по всему диску, так что любая точка на ней размером со звезду не слишком ярка (поэтому на Луну можно смотреть сколько вздумается); свет Бетельгейзе-сверхновой сфокусируется в маленькой точке, на которую нельзя будет смотреть слишком долго (свет такой силы может повредить сетчатку глаза). Бетельгейзе-сверхновая (если бы она взорвалась как раз в тот период, когда магнитное поле Земли близко к нулю) могла бы произвести достаточно сильный поток космических лучей и вызвать в части организмов заметное повышение генетической нагрузки, а может быть, даже привести к вымиранию отдельных видов. Или если бы ее взрыв совпал со временем, когда человечество, покидая Землю, переселялось в космос и еще не сумело создать серьезной защиты своих конструкций, то людям был бы нанесен очень серьезный урон. Однако сегодня вряд ли стоит об этом думать.

Впрочем, Бетельгейзе в конечном счете, может, и не станет следующей звездой, которая подарит нам видимую сверхновую. Некоторые астрономы убеждены, что лучший кандидат — это изученная впервые еще Гершелем Эта в созвездии Киля.

Эта Киля испускает еще более сильный звездный ветер, чем Бетельгейзе. Она окружена более плотной оболочкой газа, отнимающей часть света, излучаемого звездой, что и делает ее более тусклой, чем она есть на самом деле. Газовая оболочка пропускает часть света в наименее энергетической форме — в форме инфракрасного излучения, но общая сумма энергии от этого не уменьшается. Чтобы компенсировать потерю энергии других компонентов излучения, инфракрасное излучение должно быть количественно очень большим. В самом деле, Эта Киля шлет нам больше инфракрасных лучей, чем любой другой объект неба за пределами Солнечной системы. Ее газовая оболочка очень бедна углеродом и богата азотом. Плюс ко всему Эта Киля еще более нестабильная звезда, чем Бетельгейзе, и в прошлом пережила сравнительно небольшие взрывы. Такое прошлое позволило ей стать второй ярчайшей звездой неба. Тогда ярче был только Сириус.

Расстояние от нас до Сириуса всего 2,7 парсека, тогда как Эта Киля удалена на расстояние 2750 парсек, т. е. Эта Киля в 1000 раз дальше Сириуса. Ее способность соперничать с Сириусом в яркости такова, что в какой-то период ее светимость почти в миллион раз превысит светимость голубого гиганта.

Может быть, Эта Киля сейчас ближе к своему концу, чем Бетельгейзе, но взрыв Эты Киля не станет слишком впечатляющим зрелищем. Эта Киля почти в 20 раз дальше Бетельгейзе, поэтому Эта Киля-сверхновая будет лишь чуть ярче, чем 1/400 яркости Бетельгейзе-сверхновой. К тому же Эта Киля находится далеко на южном небе, так что если она действительно взорвется, то результата не увидят ни в Европе, ни на большей части Соединенных Штатов.

С другой стороны, Эте Киля-сверхновой не хватит сил, чтобы причинить такой ущерб, какой причинила бы Бетельгейзе, но и это тоже надо принять во внимание.

Итак, вы видите: мы прошли большой путь от аристотелева видения спокойного, неизменного неба. Мы теперь знаем, что небо может быть неистовым и что повсюду в нем разыгрываются акты неимоверной энергетической мощи, что время от времени можно наблюдать невооруженным глазом такое событие, как взрыв звезды, и это событие может оказаться совсем небезопасным для нас здесь, на Земле.

Но мы должны радоваться и никогда не унывать. Наше Солнце никогда бы не стало таким, если бы не взрыв, не смерть других солнц. Не было бы и нашей Земли в теперешнем ее виде. Не было бы ни нас, ни наших братьев по жизни — других жизненных форм, чтобы наслаждаться нашей планетой, нашим Солнцем, а в нас, людях (включая читателей этой книги), не было бы ощущения чуда, возникающего всякий раз, когда мы вглядываемся в усыпанный звездами ночной небосвод.