Цикл космических катастроф. Катаклизмы в истории цивилизации

Мощный поток энергии, высвобождаемый этими большими звездами, уравновешивает силу тяготения, которая старается их сжать. Когда звезды, выжигают железо, они больше не способны генерировать ядерную энергию (или тепло), и центр звезды начинает быстро разрушаться. Стадия горения железа длится только доли секунды, за которые звезда сжимается до размера Земли. Когда это происходит, начинается быстрая смена катастрофических событий.

МНОГОЧИСЛЕННЫЕ УДАРНЫЕ ВОЛНЫ

В сверхновой типа II твердое ядро, в котором содержится только несколько процентов от общей массы звезды, очень быстро сжимается в виде «ударной волны внутрь», нагреваясь до 5 миллиардов градусов и генерируя больше энергии, чем генерировала звезда за все время своего предыдущего состояния. Эта энергия взрывообразно расширяется, производя «ударную волну наружу» и посылает большую часть массы звезды в космос в виде гигантской, похожей на оболочку, ударной волны, как показано на илл. 14.1. Оставшаяся часть ядра так сильно сжата, что протоны и электроны сливаются вместе, образуя нейтроны; ядро становится нейтронной звездой — или даже «черной дырой», невидимой невооруженным глазом и имеющей исключительно высокую плотность.

_{Илл. 14.1. «Ударные волны наружу» и «ударные волны внутрь» от сверхновой типа II создают нейтронную звезду или «черную дыру», в центре.}

Когда взрыв выбрасывает вещество звезды в межзвездное пространство, он вызывает ядерный синтез, от чего формируются вое элементы, включая уран. Пролетая в космосе, эти элементы в конечном счете создают новую солнечную систему, подобную нашей собственной.

В отличие от сверхновых типа I, которые можно наблюдать во всех галактиках с одинаковой вероятностью, сверхновые типа II ограничены областью спиральных галактик с их высокой плотностью звезд — таких, как Млечный Путь. Из-за того что сверхновые типа II взрываются столь мощно, они представляют собой угрозу каждой звездной системе, которая находится от них неподалеку. Солнце и Земля двигаются по галактике независимо от других звездных кластеров, в результате чего в последние несколько миллионов лет мы прошли через одно из ответвлений галактики. Это движение привело нас в один из самых опасных ее регионов в отношении образования сверхновых.

РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ОБОЛОЧКА

После того как сверхновая типа II взорвалась, большая часть массы первоначальной звезды расходится, подобно пузырю, в пространство с колоссальной скоростью, обычно 6200 миль в секунду (10 000 км/час). Этот расширяющийся «пузырь» гонит вперед газ межзвездного пространства, образовавшийся от солнечного ветра прежней звезды, а также находящиеся в космосе остатки давно исчезнувших звезд. Вещество, которое приводится в движение оболочкой «пузыря», может быть по своему объему больше, чем масса первоначальной звезды.

Позднее выброшенная оболочка охлаждается и становится тоньше. Движение вещества, которое она гонит, замедляется; в свою очередь, элементы взорвавшейся звезды замедляются оболочкой. Поскольку плотность газа и напряженность магнитного поля в разных частях галактики различна, оболочка начинает искажаться…

Через несколько тысяч лет остатки сверхновой переходят в стадию «снежного плуга»: фронт ударной волны становится медленнее и плотнее и проходит через пространство с постоянной скоростью, словно снежный плуг. В конечном счете эта ударная волна расходится в открытом пространстве.

Именно эту модель ученые используют, чтобы описать распространение вещества сверхновых типа II, но она является в большей мере теоретической, поскольку в ее поддержку есть слишком мало экспериментальных данных. Подробным исследованием сверхновых наука занялась сравнительно недавно, и похоже, что поведение сверхновых значительно варьируется в зависимости от местной межзвездной среды и динамики каждой сверхновой.

ВОПРОС: Вы утверждаете, что выброшенное вещество сверхновой образует кометы, похожие на скопления, в то время как расширяющаяся оболочка является всего лишь облаком элементов с исключительно низкой плотностью? Как вы можете объяснить идею скоплений?

Хотя и привлекательно представление, что сверхновая производит равномерную оболочку, которая одинаково распространяется во всех направлениях, оно не дает истинной картины. Взрыв сверхновой, как правило, начинается не в центре ядра, а в стороне от него. Из-за того, что взрыв не сбалансирован, нейтронная звезда после взрыва начинает двигаться со своего прежнего места с большой скоростью.

То же происходит и с газами в теле звезды, Согласно подсчетам группы астрофизиков Университета Чикаго и Научного института космических телескопов. Джим Труран утверждает (при личной встрече в 2005 году), что, согласно анализу чикагской группы, взрыв типа 1 а производит комки вещества, которые летят прочь от места взрыва — во многом таким же образом, как и оставшееся ядро.