Мировые загадки сегодня

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 — 10⁵⁶ грамма». 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.