Добро пожаловать!
Www.istmira.Ru
 
Первобытное общество
Древний мир
Средние века
Новое время
Новейшее время
Первая мировая война
Вторая мировая война
История России
История Беларуси
Различные темы



Контакты

 

логин *:
пароль *:
     Регистрация нового пользователя

ЗНАНИЕ-СИЛА 10/2000


class="font115">Всполохи вновь рождаемых звезд и потоки гамма-лучей ярко осветят опустевшую, холодную Землю. Впрочем, кто знает? Возможно, жизнь уцелеет и в этих катастрофах, приняв новое обличье, перебравшись туда, где ей ничто не будет угрожать.

В бореньях с Gamma Ray Bursts... f

00

1 °

I О

Но столкновение галактик — не единственная опасность, которая уг-рожает жизни на Земле. Еще в конце

ТЕМА НОМЕРА

шестидесятых годов американские астрономы обнаружили, что время от времени космическую даль прорезают мощнейшие вспышки гамма-излучения — Gamma Ray Bursts. Поначалу эти явления казались сравнительно редкими: за десять лет наблюдений удалось заметить около семидесяти вспышек. Однако столь скудная статистика объяснялась лишь «слепотой» наших приборов. За гамма-вспышками никто не наблюдал специально. Их случайно фиксировали спутники, следившие за тем, как военные в СССР соблюдают соглашения об испытании атомного оружия. Впоследствии гамма-телескопами стали оборудовать советские и американские космические станции и зонды. Однако странные молнии вспыхивали порой лишь на считанные доли секунды, и их природу нельзя было понять.

Всерьез ученые занялись гамма-вспышками лишь около десяти лет назад, после запуска в космос в 1991 году Комптоновской обсерватории. Феномен гамма-вспышек был открыт практически заново. Теперь астрономы регистрировали их ежедневно: порой по три раза на дню в различных уголках Вселенной случались эти таинственные катастрофы. Их яркость была в миллиарды миллиардов раз выше, чем яркость Солнца. Что порождало их? Что было источником их энергии?

Уже в первой половине девяностых годов стало ясно, что никаких четко очерченных зон, где наблюдаются вспышки, нет. На картах, составленных учеными, источники смертоносных лучей равномерно распределялись по всей нашей Вселенпой. Область их происхождения, словно облаком, окутывала мироздание. По ту сторону «облака» царил полный покой. Быть может, гамма-вспышки были «маяками», зажженными на краю мироздания, там, где кончалась даже бесконечность?

Осенью 1996 года стартовал итало-нидерландский спутник «Беппо-Сакс», оборудованный не только гамма-детекторами, но и рентгеновским телескопом. Полгода спустя в северной части созвездия Ориона он впервые сумел обнаружить космический объект, ставший источником гамма-вспышки (впрочем, всего через неделю после катастрофы этот объект был не виден).

Пройдет еще несколько MWLiuoHoe лет, и обе эти галактики столкнутся. Подобная судьба ждет I1! большинство галактик, в том числе наш Млечный Путь.

о

со

Уже сейчас ученые могут предположить, почему в космической дали загораются эти странные «маяки». Чаще всего их связывают с нейтронными звездами, накопившими громадную энергию за счет гравитации. Возможно, эти жуткие молнии вспыхивают, когда нейтронная звезда исчезает в чреве огромной черной дыры. Проваливаясь в бездну, она бросает последний луч, удивительным заревом освещая Вселенную.

А может быть, две нейтронные звезды, неосторожно сблизившись, сливаются друг с другом, порождая плотный огненный шар, состоящий из электронно-позитронных пар и фотонов, ставших продуктом аннигиляции нейтрино и антинейтрино? Ученые так описывают механизм этого процесса. Если в огненном шаре содержится много обычной материи — не элементарных частиц, а например. газа и пыли, — то вся энергия звезды уходит на то, чтобы извергнуть эту материю. Никакого гамма-излучения не наблюдается. Если же материи очень мало, то она ускоряется почти до световой скорости. При столкновении с препятствием, например облаком газа, и возникает пресловутая гамма-вспышка. «Искры», отлетев-

шие oi огненного шара, мчатся по просторам космоса, сея смерть и сжигая все, что ни встретится им.

Есть и другие, более спорные гипотезы. Ведь природа вспышек, несомненно, различна: эти феномены можно разделить по меньшей мере на две категории. Одни из них длятся лишь десятые доли секунды, другие — сотни секунд. Расчеты показывают, что краткие вспышки могут возникать при слиянии нейтронных звезд, а продолжительные — при взрыве звезд.

В последнее время астрономы все чаше говорят о новом классе взрывающихся звезд — о «гиперновых» звездах. Их взрывы — самые грандиозные события в космосе со времен Большого Взрыва. Они происходят, когда громадные звезды, чья масса во много раз превосходит массу нашего Солнца, израсходуют свое топливо и превратятся в черную дыру. Тогда вдоль прежней оси вращения звезды в космос устремляется громадный поток

элементарных частиц — гамма-лучи.

Но и эти схемы — слияние нейтронных звезд, взрывы «гиперновых» — упрощают картину. Многие гамма-вспышки вообще ни на что не похожи, они могут резко разниться по яркости, они то повторяются, то длятся почти целый час.

Некоторые ученые полагают, что эти молнии рождаются, когда материя сталкивается с антиматерией. Возможно, где-то существуют настоящие «зеркальные миры», сложенные из антиматерии. Во всяком случае, популярная у физиков «теория струны» допускает это. Хитросплетение ее формул порождает вселенные, которые являются зеркальным отражением нашего мироздания. При встрече частиц и античастиц — а где им встречаться, как не на краю мироздания? — происходит мгновенная аннигиляция. Она сопровождается смертоносными вспышками гамма-лучей.

Израильские ученые смоделировали это событие. Выяснилось, что на Землю хлынет столько заряженных частиц, сколько достигло ее за последние сто тысяч лет. Произойдет страшное радиоактивное заражение

И все-таки они взрываются!

В недрах массивной звезды, когда ее жизненный путь близок к концу, образуются различные элементы вплоть до железа. Они возникают в результате слияния более легких ядер. Этот процесс сопровождается выделением энергии, разогревающей звезду. Горячая материя — как любой нагретый газ — распирает звезду. Однако гравитационная сила противодействует этому давлению, и звезда сохраняет стабильность.

Появление железа означает, что цепная термоядерная реакция близится к концу. Чтобы атомные ядра железа слились друг с другом, нужен приток дополнительной энергии. Звезда расходует энергию и, как следствие, остывает и теряет стабильность. Гравитационная сила берет верх над давлением газовой оболочки. В считанные доли секунды центральная часть звезды сжимается. Материя уплотняется. Начинают взаимодействовать протоны и электроны. Сливаясь, они образуют нейтральные частицы — нейтроны. Так возникает нейтронная звезда. Ее плотность достигает нескольких сотен миллионов тонн на кубический сантиметр. Материя верхних слоев звезды со сверхзвуковой скоростью обрушивается на это необычайно плотное ядро и, ударившись о него, стремительно отлетает ввысь.

Еще в середине восьмидесятых годов теоретики считали, что этой энергии удара достаточно, дабы газовая оболочка умчалась в космическую даль, словно отброшенная взрывом. Однако компьютерные модели дали иную картину. Ударная волна стремительно гасла. В компьютерных расчетах сверхновые звезды никак не хотели взрываться.

Решение пришло через некоторое время, когда ученые поняли, что позабыли о важных участниках этой космической драмы: о нейтрино. В момент взрыва эти элементарные частицы излучаются в неимоверном количестве. |о Все происходит мгновенно. Мощь нейтрино такова, что они способны почти бес-У препятственно пронизывать такие космические тела, как наша Земля. Однако материя ® л сверхновой звезды настолько плотна, что эти крохотные частицы постоянно сталкива-ются с атомными ядрами. Как следствие, верхние слои газовой оболочки разогревают-ся так сильно, что происходит взрыв — в том числе и в компьютерной модели.

воздуха и почвы. Доза его будет смертельной для всего живого. Уже в первый месяц погибнет половина населения планеты. Возможно, подобные вспышки в конце концов уничтожают любую космическую цивилизацию, если, конечно, они есть за пределами Земли.

Самая массовая гибель животных на нашей планете — «Пермская катастрофа», случившаяся 250 миллионов лет назад, — тоже могла быть вызвана именно этой вспышкой. Тогда вымерло большинство растений и животных, населявших Землю. По некоторым данным, жертвами странного мора стали около 96 процентов обитателей планеты. Так, с лица Земли исчезли знаменитые трилобиты. Причина этой трагедии остается до сих пор неизвестна. Неужели виной всему были гамма-лучи?

В ближайшие годы ученые лучше исследуют этот загадочный феномен. Для наблюдений за ним в космос будут запущены два новых спутника — «Swift Gamma Ray Burst Explorer» (2003 год) и «Gamma Ray Large Area Space Telescope» (2004 год).

«Когда-нибудь мы изучим гамма-вспышки так же хорошо, как и взрывы сверхновых звезд. Ведь было время, когда и эти взрывы являли для нас непостижимую тайну. Сегодня нам кажется, что мы детально поняли процессы, протекающие в недрах сверхновых. Очевидно, то же произойдет и с вспышками гамма-лучей» — считает американский астроном Марк Метцгер. Но все ли мы знаем о сверхновых звездах и не уготовила ли нам природа новый материал для размышлений?

Жизнь близ парового котла

Вероятно, космические катастрофы намного сильнее повлияли на жизнь нашей планеты, нежели мы предполагали еще пару десятилетий назад. К их числу мы вправе отнести не только падения метеоритов или столкновения с кометами, но и взрывы сверхновых звезд.

Подобное событие происходит, когда массивная звезда исчерпает все запасы своего топлива. Тогда она в считанные мгновения сжимается, и ее ядро превращается в сверхплотную нейтронную звезду или черную дыру.

Внешняя оболочка звезды улетает в окружающее пространство, преодолевая десятки тысяч километров в секунду.

В момент взрыва звезда

Страницы:1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30 -31 -32 -33 -34 -35 -36 -37 -38 -39 -40 -41 -42 -43 -44 -45 -46 -47 -[48] -49 -50 -51 -52 -53 -54 -55 -56 -57 -58 -59 -60 -61 -62 -63 -64 -65 -66 -67 -68 -69 -70 -71 -72 -73 -74 -75 -76 -77 -78 -79 -80 -81 -82 -83 -84 -85 -86 -87 -88 -89 -90 -91 -92 -93 -94 -95 -96 -97 -98 -99 -100 -101 -102 -103 -104 -105 -106 -107 -108 -109 -110 -111 -112 -113 -114 -115 -116 -117 -118 -119 -120 -121 -122 -



Loading