Феликс Зигель - Вселенная полна загадок

Вещество белых карликов находится в так называемом вырожденном состоянии. Оно представляет собой смесь электронов и «ободранных» ядер атомов, находящихся под большим давлением, — то, что астрофизики называют вырожденным газом. В этом хаосе главенствующая роль принадлежит электронам, тогда как ядра атомов фактически не влияют на свойства вырожденного газа.

Существуют большие различия между газом в обычном состоянии и вырожденным газом. Чтобы уменьшить объем обычного газа в восемь раз, надо во столько же раз (при неизменной температуре) увеличить его давление. Сжать во столько же раз, вырожденный газ гораздо труднее — для этого давление надо увеличить не в восемь, а в тридцать два раза.

У обычных звезд с увеличением массы объем возрастает. У белых карликов все наоборот: чем массивнее белый карлик, тем меньше его объем.

Белые карлики практически полностью состоят из вырожденного газа. По теоретическим расчетам, окутывающая их обычная газообразная атмосфера должна иметь толщину не более нескольких метров!

Трудно представить себе, что произойдет с белым карликом после его полного остывания. Каким образом вырожденный газ сможет превратиться в молекулярные соединения, которые должны образовать твердое тело погасшей звезды? А может быть, погаснув, белый карлик останется газовым? Все это загадки, еще далекие от полного разрешения.

Путь гибели звезды, нарисованный нами сейчас, вероятно, не единственный. Звезды и «рождаются» и «умирают» по-разному. Но какова дальнейшая судьба погасших звезд? Есть ли в природе силы, способные возродить к новой жизни эти остывшие звездные трупы?

Вопрос о судьбе погасших звезд — один из самых трудных в современной астрономии. О нем обычно избегают говорить в популярных книгах по астрономии. Но в книге, посвященной загадкам мироздания, эту великую загадку обойти нельзя.

Наши выводы о погасших звездах имели пока умозрительный характер. Подтверждаются ли они какими-нибудь фактами, наблюдениями?

Вряд ли нужно доказывать, что погасшая звезда — очень трудный объект для наблюдений. Ее нельзя увидеть ни в один самый мощный телескоп, но проявить свое присутствие она все же может.

Когда звезда перестает излучать свет, то у нее по-прежнему сохраняется масса. Расчеты показывают, что за всю свою долгую жизнь звезды превращают в излучение сравнительно небольшую долю своей первоначальной массы. Поэтому погасшие звезды должны быть телами массивными. Обращаясь вокруг центра нашей звездной системы — Галактики, погасшие звезды своим притяжением должны оказывать влияние на движение еще «живых», светящихся звезд. По этому влиянию и можно приближенно подсчитать общую массу погасших звезд, которые входят в состав Галактики. Подобным методом может быть учтена и другая «темная материя», находящаяся в Галактике, но недоступная прямому наблюдению, — темные облака межзвездной пыли и газа.

По подсчетам, проведенным Π. П. Паренаго в 1945 году, общая масса «темной материи» нашей звездной системы составляет долю от общей массы входящих в нее светящихся звезд. Выделить из этой общей массы «темной материи» ту часть, которая приходится на погасшие звезды, — дело будущего.

Несколько легче обнаружить звезды, не полностью погасшие, а погасающие. На некотором этапе своей агонии звезда должна испускать невидимые глазом инфракрасные тепловые лучи. Так, во всяком случае, ведет себя остывающий кусок раскаленного железа, который, доведенный до белого каления, начинает затем желтеть, потом становится красным и наконец вовсе перестает светиться, хотя тепло от него (то есть посылаемые им инфракрасные лучи) еще продолжает исходить. Может быть, подобным образом ведут себя и некоторые остывающие звезды. Тогда среди них должны найтись такие, основное излучение которых будет сосредоточено в инфракрасной части спектра.

Инфракрасные звезды существуют. Они были обнаружены сравнительно недавно на фотоснимках, полученных в инфракрасных лучах. Температура их поверхности близка к 1000 градусов. Но среди инфракрасных звезд есть колоссальные полностью газообразные звезды-гиганты, которые никак нельзя причислить к умирающим звездам. Наоборот, по-видимому, это звезды-«младенцы», еще только начинающие жить. Пока «старичков» среди инфракрасных звезд не обнаружено. Все это, конечно, усложняет загадку, и картина конечной стадии жизни звезд остается, к сожалению, столь же таинственной и скрытой от наших взоров, как и картина их рождения.