Империя звезд, или Белые карлики и черные дыры

Февраль стал черным месяцем для Чандры. «Каждый вечер я в одиночестве гуляю по Трапмингтонской дороге к Лондону, — написал он отцу. — Обычно дорога безлюдна. За час или немного больше я прохожу четыре мили». Иногда Чандра позволял себе немного отдохнуть, хотя порой винил себя в этом: «Раз в месяц в воскресенье или даже реже я отдыхаю. После завтрака отправляюсь на долгую прогулку по окрестностям города. В прошлое воскресенье, после месяца непрерывной работы, я так и поступил. Стыжусь в этом признаться, но иногда отдых необходим любому человеку». В тот холодный день он прошелся по Мэдингли-роуд, вдоль замерзших полей.

Главной причиной смятения Чандры было требование Милна о безусловном совпадении его, Чандры, результатов с милновскими. При этом Милн поддерживал теорию Чандры, объясняющую неожиданные свойства чрезвычайно плотных газов во внутренних областях звезд. Милн ожидал появления сюрпризов, поскольку астрофизики научились исследовать строение звездного вещества все ближе и ближе к центру. Однако он не соглашался с концепцией Чандры о максимальной массе, при превышении которой белый карлик сжигает все свое топливо, прекращает светиться и может полностью разрушиться. В январе 1931 года Милн написал Чандре: «Ваш вывод в его нынешнем виде проистекает из любопытных свойств релятивистского вырождения, но я думаю, у Вас та же ошибка, что и у Эддингтона. Ваш физический результат следует из некорректных математических операций». Далее Милн рассмотрел интересный случай. Если масса звезды немного меньше верхнего предела массы белых карликов, то такая звезда будет стабильна и не сколлапсирует. Ее электроны, двигаясь с околосветовыми скоростями, не смогут быть сжаты силой тяжести, они создадут направленное наружу давление релятивистского вырожденного газа, и в результате образуется твердое ядро. Но что произойдет, если после добавления инертного вещества масса белого карлика станет больше максимальной? Будет ли это означать начало полного разрушения звезды? «Пока Вы не решили это, публикация Вашей статьи вызовет больше вопросов, чем ответов», — написал Милн в письме Чандре. Милн утверждал, что звезда не может бесконечно сжиматься и в конце концов превратиться в ничто. Чандре предстояло ответить на вопрос, могут ли звезды сохранять стабильность при более высоких плотностях. Вскоре в связи с открытием нейтрона на эту проблему пришлось взглянуть с несколько иной стороны. Спустя месяц Милн посоветовал Чандре определить условия нерелятивистского и релятивистского вырождения идеального газа в недрах звезд. Чандра почувствовал себя пешкой в жестокой битве Милна с его оппонентами, а ведь так уже хотелось вести свою игру, и, кстати, не страдать вместе с Милном, но вот как этого избежать…

На заседании Королевского астрономического общества 13 марта 1931 года снова возникла дискуссия между Эддингтоном, Джинсом и Милном. Эддингтон доложил результаты расчета максимальных давления и плотности звезд, подчиняющихся законам идеального газа, и звезд низкой плотности с несжимаемыми ядрами, рассмотренных Фаулером еще в 1926 году. Согласно расчетам, максимальная температура звезды достигала миллиарда градусов Кельвина, а максимальная плотность составляла 10 миллионов граммов на кубический сантиметр. Эти цифры явно были слишком высоки и возникли в результате рассмотрения идеальных, а не реальных звезд. Эддингтон и сам понимал, что эти величины не соответствовали действительности, но считал их «полезными в борьбе с буйными домыслами» — он явно имел в виду результаты Милна и Чандры, полученные с учетом релятивистских эффектов и предсказывающие еще более высокие давления и температуры.

Эддингтон выразил сомнения и в результатах Фаулера, также допускавшего возможность очень высоких температур внутри звезды, и заявил, что «формула Милна (первоначально Фаулера) для давления в абсолютно вырожденном состоянии далека от истины». Чандру это шокировало, ведь он был уверен в правильности аргументации Фаулера и его собственной теории, являвшейся расширением построений Фаулера. В письме к Стонеру Эддингтон предложил отклонить результаты Фаулера как «предположительные и неубедительные».