Зорі, їх утворення, розвиток і види
Отже, зорі з масою, що не перевершує 1,4 маси Сон¬ця, після вигоряння водню перетворюються на білих карликів. Якщо ж маса зорі, яка завершує свій життє¬вий шлях, більша за 1,4 маси Сонця, то стиснення на стадії виродженого карлика не зупиняється, під дією сил тяжіння воно триває далі. Виникає так званий граві¬таційний колапс — невтримне падіння речовини зорі до її центра.
На цьому етапі може статися потужний вибух зорі — вже відомий нам спалах наднової. При цьому залишок зорі, що вибухнула, може утворити об'єкт, у надрах якого під дією колосального тиску електрони виявляться «вдрукованими» у протони. Протони перетворяться у нейтрони.
Нейтронна зоря — компактне, надзвичайно щільне тіло діаметром усього близько 15—20 км. Середня гу¬стина речовини таких зір досягає дивовижної величи¬ни — 10м грамів у кубічному сантиметрі. Це густина ядерної речовини. Нейтронна зоря — це ніби збільшене в багато разів атомне ядро.
Цікаво, що існування нейтронних зір було теоретич¬но передбачене ще в довоєнні роки видатним радянським ученим академіком Л. Д. Ландау. Але виявити їх уда¬лося тільки в 1967 р. за незвичним імпульсним випро¬мінюванням.
З'ясувалося, що генераторами цього випромінюван¬ня є нейтронні зорі, які швидко обертаються. Якщо ней¬тронна зоря випромінює в радіодіапазоні, то породже¬ний нею радіопромінь описуватиме періодичні кола в просторі, наче промінь маяка, що обертається. І кожне проходження такого променя через антену радіотеле¬скопа буде зареєстровано як окремий імпульс...
Повернемося, проте, до еволюції вмираючої зорі. У тих випадках, коли маса нейтронного задишка пере¬вищує 3—4 маси Сонця, теорія стверджує, що гравіта¬ційне стиснення повинне тривати далі. І в результаті колапсу утворюється чорна діра.
Методичні міркування. Тепер відомо кілька космічних об'єктів, які здогадне ототожнюються з чорними дірами подібного типу. Однак повної впевненості в цьому поки що немає, оскільки фізичні явища, пов'язані з «підозрю¬ваними» об'єктами, можуть мати й інші пояснення. На думку деяких учених, утворення чорних дір внаслідок вмирання масивних зір, якщо й відбувається, то в уся¬кому разі досить рідко.
«Зоря,— пише академік В. Л. Гінзбург,— може закін¬чити свій життєвий шлях одним з чотирьох способів: вибухнути до останку, перетворитися у білий карлик або у нейтронну зорю і, нарешті, стати чорною дірою. Мо¬жливо, і деякі відомі з літератури розрахунки підкріп¬люють це припущення, що кінцевий стан у формі чврної діри досягається лише за рідким збігом умов і пара¬метрів» '.
Спалах наднової. Серед явищ, що відбуваються у зо¬ряних світах, одним з найграндіозніших є так звані спалахи наднових зір.
Згідно з сучасними теоретичними уявленнями подіб¬ні спалахи виникають на завершальному етапі існуван¬ня досить масивної зорі при переході від стадії білого карлика до стадії нейтронної зорі чи чорної діри.
У 1758 році французький астроном Шарль Мессье, що займався пошуками комет, виявив у сузір'ї Тельця туманну світну пляму, яку він прийняв за невідому комету. Однак пізніше з'ясувалося, що на відміну од комет, які переміщуються серед зір, ця туманність про¬довжує залишатися на одному і тому самому місці. З появою більш потужних телескопів вдалося роздиви¬тись її детальніше. Виявилося, що туманність має досить чудернацьку форму, яка чимось нагадує гігантського фантастичного краба з численними клешнями. У зв'язку з цим туманність дістала назву Крабовидної.
Пізніше з'ясувалося, що гази, які входять до складу Крабовидної туманності, розлітаються по радіальних напрямах від певного центра із швидкістю приблизно 100 км/с. Це означало, що близько 900 років тому вся речовина Крабовидної туманності була сконцентрована в одному місці. Що ж сталося в цьому районі неба на початку другого тисячоліття нашої ери?
Відповідь на це запитання було знайдено в китай¬ських хроніках тих часів. Як з'ясувалося, у 1054 році в сузір'ї Тельця спалахнула надзвичайно яскрава зоря. Вона світила так сильно, що протягом трьох тижнів її було добре видно на денному небі при світлі Сонця. Потім зоря згасла, а на місці спалаху утворилася газова туманність, що й дістала згодом назву Крабовидної.
З цього видно, що йдеться саме про спалах наднової зорі. Правда, ця назва не зовсім точно відображав суть справи, оскільки «спалахують» зорі, які існували і до цього, але мали настільки низьку світність, що їх не можна було спостерігати тими засобами, які у минулі часи були в розпорядженні астрономів. У результаті ж спалаху вони ставали добре помітними навіть неозброє¬ним оком. Мимоволі створювалося враження, що з'яви¬лася нова зоря.Спалахи наднових розвиваються порівняно швидко —-у середньому протягом 10 днів, після чого блиск починав поступово зменшуватись. Виділяється величезна кіль¬кість енергії: від 1049 до 1051 ерг. Таку кількість енергії Сонце випромінює за мільярди років. А в максимумі блиску «наднова» зірка світить як кілька мільярдів Сонць! Як показують спостереження й розрахунки, під час такого спалаху значна частина маси зорі розлітаєть¬ся у різних напрямах із швидкістю до 20 000 км/с. Цен¬тральна ж частина «наднової» стискується і перетворює¬ться на дуже маленьку нейтронну зорю, що має коло¬сальну густину.