Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты

Нейтроны, объединившись друг с другом, образовали огромный сверхплотный ком. В процессе его сжатия образовалось невероятное количество нейтрино: 10⁵⁸ – единица с пятьюдесятью восемью нулями. Эти нейтрино унесли фантастическую гравитационную энергию, выделившуюся во время коллапса ядра и равную энергии, выделенной Солнцем с момента его образования за более чем четыре миллиарда лет. В бестиарии элементарных частиц нейтрино занимает особое место. Его масса настолько мала, что эта частица практически нечувствительна к гравитации. Электрического заряда у нейтрино тоже нет, и оно не взаимодействует с электромагнитным полем. Наконец, на нейтрино не действует даже сильное взаимодействие, сила, которая обеспечивает связь частиц в атомном ядре. Эта частица участвует только в слабом взаимодействии, силе, которая проявилась во время коллапса ядра звезды Sanduleak –69°202.

Практически безмассовые нейтрино, образовавшиеся в ядре Sanduleak –69°202, двигались со скоростью, близкой к скорости света, и почти не взаимодействовали с окружающей материей. Они беспрепятственно прошли сквозь сброшенные звездные оболочки и вылетели из тела звезды в виде столь плотного роя, что, когда 23 февраля 1987 года, преодолев расстояние в сто шестьдесят шесть тысяч световых лет, он достиг Земли, плотность потока нейтрино все еще оставалась равной тридцати миллиардам частиц на квадратный сантиметр! Однако, так как нейтрино нечувствительны к воздействию любых сил за исключением слабого взаимодействия, их очень трудно обнаружить: когда нейтринный рой, возникший в результате коллапса ядра звезды Sanduleak –69°202, обрушился на самый большой на тот момент детектор нейтрино «Камиоканде II», установленный в Японии, детектор смог «увидеть» всего лишь одиннадцать частиц.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Ударная волна сотрясает Большое Магелланово Облако (–166 тысяч)

– 166 тысяч Ударная волна сотрясает Большое Магелланово облако

Ядро массивной звезды из Большого Магелланова Облака схлопнулось в сверхплотный комок нейтронов. Это событие породило мощнейшую ударную волну, которая облетела всю галактику.

Еще до того, как ядро голубого сверхгиганта Sanduleak –69°202 коллапсировало, испустив гигантский рой нейтрино, эта огромная звезда, входившая в двойную систему, обменивалось веществом со своим компаньоном. В результате вокруг сверхгиганта образовался плотный газовый диск, на который с поверхности звезды обрушивался мощный звездный ветер. Потом произошел коллапс ядра. Это явление невероятной разрушительной мощи привело к образованию чудовищного нейтронного кома, сжатого до плотности, превышающей плотность атомного ядра. Но после сжатия сверхплотное тело начало разжиматься, как резиновый мячик, который крепко сжали в ладони, а потом отпустили. Образовалась ударная волна огромной силы, выбросившая в окружающее пространство остатки звездных оболочек.

Это событие стало причиной образования огромного количества нейтронов, достигших внешней оболочки звезды и вступивших во взаимодействие с ядрами атомов, из которых она состояла. Лишенные электрического заряда нейтроны, подчиняясь сильному взаимодействию, соединялись с ядрами. Присоединение нейтронов не изменило химической природы элементов, а привело к образованию изотопов этих элементов. Теоретически эти неустойчивые изотопы могли бы распасться, однако приток нейтронов был настолько интенсивным, что к изотопам присоединялись все новые и новые нейтроны. Этот процесс идет обычно столь быстро, что получил у физиков название r-процесс (от англ. слова rapid – быстрый). Когда приток нейтронов наконец иссяк, оболочка звезды оказалась насыщена нестабильными изотопами, которые при распаде образовали устойчивые изотопы всех встречающихся в природе элементов вплоть до урана.

При прохождении ударной волны расширяющаяся оболочка звезды засияла невероятно ярко – ее светимость достигла миллиарда светимостей Солнца. Этот феномен и называется вспышкой сверхновой; 23 февраля 1987 года астрономы-любители и специалисты зарегистрировали его в Южном полушарии неба под номером SN 1987A. Несколько дней спустя видимое сияние SN 1987A пошло на спад – теперь оно подпитывалось только распадом радиоактивных изотопов, в основном кобальта-56 и железа-56. Скорость падения яркости соответствовала периоду полураспада кобальта-56: семидесяти семи дням.

Распространяясь наружу в окружающее пространство, через десять лет ударная волна достигла расширяющегося внутреннего края околозвездного диска, уже освещенного ультрафиолетовым излучением сверхновой. И лишь через двадцать пять лет после взрыва, внутреннего края диска достигли сброшенные звездой оболочки.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Гигантский рой нейтрино (–166 тысяч)

Еще одна сверхновая (1054)

– 50 тысяч Гигантский метеорит падает на Землю