Георгий Гуревич: Лоция будущих открытий: Книга обо всём

На ней по абсциссе отложены массы тел, а по ординате — гравитация, выраженная в скорости убегания (вторая космическая, она же скорость падения на данное небесное тело из бесконечности, она же скорость, необходимая, чтобы покинуть его навсегда: v=2gr).

На первый взгляд кажется, что это величина второстепенная, недостойная таблицы. Но ведь это же уровень полного разрушения планеты. Земля вся рассыплется, если частицы ее приобретут скорость 11,2 км/с. Итак, скорость убегания — это числовая характеристика прочности планеты, а кроме того, еще и характеристика энергии связи, выделившейся при создании такого небесного тела, аналогичная тем семи тысячам калорий, которые выделяются при сгорании углерода в кислороде Итак, дается таблица соотношения массы с энергией связи.

Почему, хотя светимость величина очень капризная, в астрономии предпочитают таблицы масса — светимость? Да потому, что светимость можно наблюдать и измерять. Массу же приходится высчитывать, а для гравитации — знать еще и размеры звезды или галактики, что тоже не поддается прямому измерению.

И вот, когда небесные тела легли на таблицу, оказалось, что у всех планет, звезд, у всех галактик энергия массы могла бы обеспечить энергию поля тяготения. Хватает с лихвой: для земного тяготения нужны всего лишь миллиардные доли массы, для звезд и галактик — миллионные. Только черные дыры использовали бы сто процентов.

Но к разговору о черных дырах мы еще вернемся чуть позже. Пока констатируем: собственная масса способна питать тяготение любого небесного тела.

4. Звездные оболочки. С помощью зигзагообразного графика МГ вроде бы получили мы ответ на заданный вопрос: масса небесных тел может быть источником энергии их тяготения. Но график оказался таким характерным, что сама форма его вызывает новые вопросы. Например, почему все планеты и звезды выстроились по прямой линии?

Тут все ясно. Косые линии графика — это линии равной плотности. Плотность планет и звезд примерно одинакова, она близка к выбранной нами единице — плотности атомов. Природа, оказывается, очень капризна насчет плотности — для твердых и жидких тел признает только три (для газообразных–то возможна любая): ядерную — примерно 1014–1016, атомную — 10°-101 и еще, кроме того, галактическую — 10–24–10–20. Другие запрещены.

С атомной плотностью неясности нет: атомные ядра окружены электронными оболочками, отрицательно заряженными, друг друга отталкивающими. Оболочка упирается в оболочку, ажурное атомное тело несжимаемо. И только когда оболочки эти обрываются или лопаются, возникают тела чудовищно–плотные, необыкновенно–плотные, фантастически–плотные — так называемые белые карлики, звезды размером с Землю. Плотность их 104–106, на полпути между атомной и ядерной.

С атомной плотностью все понятно, но непонятно с галактической. Почему не сжимаются звездные скопления, состоящие из разрозненных, притягивающих друг друга звезд?

Высказывалось предположение, что вращение удерживает их от падения в центр. Планеты же не падают на Солнце, бегая по своим орбитам. Но шаровые звездные скопления не вращаются. И не вращаются эллиптические галактики, среди них рекордно массивные.

Предложена хитрая модель качелей: каждая звезда падает в центр, проскакивает его, набирая скорость, вылетает на поверхность, затем падает назад. Но центр галактик не пустой. Там находится плазменный сгусток, ласково именуемый «ядрышком». И на пути к нему — громадные газовые облака; они затормозили бы движение падающих звезд.

А может быть, и у звезд, как у атомов, есть оболочки, неведомые, невидимые и непроницаемые. Упираясь друг в друга, они не позволяют звездам сталкиваться, не позволяют галактике сжиматься. И лишь когда сверхгравитация продавливает оболочки, когда они срываются, подобно атомным при сверхвысоком давлении в недрах Земли или Солнца, тогда звезды падают на звезды, возникают тела сверхкритической массы, может произойти космический взрыв.

Никогда никто не писал о звездных оболочках. Но вот доводы в их пользу: ядра галактик вращаются как твердые тела, эллиптические галактики и шаровые скопления не вращаются вовсе. Гравитация должна бы сдавить их, но нет, звезды там не сближаются. Плотность звездных скоплений не выше 10–20. Галактики как бы тверды. Почему? Оболочки упираются друг в друга?